1 (连云港虹洋热电有限公司,江苏 连云港 222000 )
2(中蓝连海设计研究院有限公司,江苏 连云港 222000)
摘要:在当今环保要求日益严格下,烟气“脱白”技术取得了长足的进步,产生了许多烟气“脱白”处理方法,想关工程示范案例也越来越多,如烟气冷凝技术。
关键字:烟气冷凝;烟气“脱白”;氨法脱硫
2017年以来,全国各地相继出台了燃煤发电锅炉烟气综合治理的政策,采取有效措施消除石膏雨及白色烟羽,具体要求是对锅炉烟气排放温度、含湿量进行控制。2018年,江苏各市陆续下发加快推进燃煤发电企业实施烟气综合治理的通知,环保指标要求类似。我市要求为“夏季(4-10月)冷凝后烟温达到47℃以下,烟气含湿量10.4%以下;冬季(11月-次年3月)冷凝后烟温达到45℃以下,烟气含湿量9.5%以下”。
一、项目介绍
连
图2-1脱白系统工艺流程图
云港虹洋热电有限公司采用氨法脱硫技术对烟气进行处理,达标后的烟气经排气筒排出,因从排气筒尾部出来的烟气温度高于环境温度且为饱和状态,所以会有白色水汽生成,为了减少该白色水汽,从而达到视觉环保的效果,我公司2020年6月建设并投运了烟气“脱白”系统,对白色水汽进行冷凝处理,出口烟气的温降效果较为显著。据投运数据显示,该烟气“脱白”系统能满足相关政策要求,夏季(4-10月)可将排烟温度(51℃-56.9℃)降低至47℃以下,烟气含湿量(12.79%-17%)降低至10.4%以下;按照夏季工况推算,冬季(11月-次年3月)可将排烟温度(51-53℃)降低至45℃以下,烟气含湿量(12.79%-14%)降低至9.5%以下。烟气脱白项目总投资包括设备费用约3149.2万、安装费用(含土建)约668万、材料费用约360万共计4177.2万元。
“脱白”项目包括两套系统,每套系统由5台冷却塔组成,并配置脱白冷却塔加药系统,每套“脱白”系统负责处理两台脱硫塔产生的烟气。
烟气“脱白”技术是对现有脱硫塔最顶层喷淋溶液进行降温处理,最顶层喷淋层溶液经闭式冷却塔降温处理后与烟气逆流接触,进而将烟气温度降低,满足相关要求。简易流程图如图2-1所示。
三、项目实施过程简述
连云港虹洋热电有限公司“烟气脱白”工程,采用冷凝工艺实现。由于冷却介质呈酸性,具有强腐蚀性。为防止冷却过程中酸性气体的扩散,影响环境,因此,需要采用闭冷式冷却塔,且对闭式冷却塔的材质,冷却能力要求很高,超出了常规设计制造标准,目前国内能够提供本工艺要求的闭式冷却塔设备厂家较少,冷却塔制造厂需要进行深度开发设计,生产周期较长。因此项目初期进度滞后。2019年春节国内疫情爆发,公司复工遭遇障碍,致使本项目工期滞留近2个月,但最终通过优化施工方案、精准编排施工计划,增派人员等方式,保证了本项目于2020年5月底完工,并投入运行。
烟气“脱白”系统于5月底已经投运,投运以来对在线数据及相关参数进行持续对比,得出该系统具有如下优缺点。
优点:①节约水量。系统投运后脱硫系统耗水量由原来约200吨/天减小为约70吨/天,达到节约脱硫系统用水的目的。②天气晴朗、环境湿度较低时,烟气拖尾较短,有很好的视觉效果。③减少污染物的排放。喷淋层降温不但可以降低烟气温度,减少烟囱尾部的白烟现象,而且由于降温冷凝效应和喷淋洗涤作用,可进一步去除SO2和粉尘等污染物。缺点:①对原有脱硫系统水平衡产生轻微影响,需要运行人员及时进行调整维持脱硫系统的水平衡。②新增电负荷较大,但通过节水可以补偿部分电费损失。
总的来说:烟气“脱白”系统对于节水来说效果是非常显著,对于西北常年缺水等干旱地区,烟气“脱白”系统起到了至关重要的作用,在该地区非常值得推广。
五、运行数据表
表5-1 烟气“脱白”项目运行数据汇总
冷却塔运行数量 | 锅炉负荷 (t/h) | 新增电耗 (kw·h) | 脱白投运前排烟温度(℃) | 脱白投运后排烟温度(℃) | 脱白投运前湿度 | 脱白投运后湿度 | 冷凝水量 | 节约水量(吨/天) |
#1、#2脱白系统10台冷却塔全部投运 | #1、#3、#4炉运行每台炉负荷为200t/h | 1500度/h | 50.3℃ | 38.9℃ | 9.9% | <9.5%(达标) | 35-40t/h(冷凝水量较大,系统无法回用,无法长期运行,仅能维持连续运转2-4小时左右) | 两套脱白系统投运后可节约用水约130吨/天 |
#2脱白系统2台冷却塔运行 | #3、#4炉运行负荷200t/h | 280度/h | 50.3℃ | 46.5℃ | 9.9% | <9.5%(达标) | 8-10 t/h(一台锅炉运行,冷凝水量较小,投运数据显示可以连续运转) | |
#1脱白系统1台冷却塔运行 | #1炉运行锅炉负荷200t/h | 140度/h | 53℃ | 46.8℃ | <14% | <9.5%(达标) | 5-8 t/h(一台锅炉运行,冷凝水量较小,投运数据显示可以连续运转) |
表5-2 烟气“脱白”改造后冷凝水水质分析
时间 | pH | 比重(kg/m3) | 电导率(S/m) | cl-(mg/L) |
2020.06.10 | 5.5 | 1.01 | 2147.1 | 101.11 |
2020.06.11 | 5.4 | 1.01 | 2000.42 | 95.12 |
2020.06.12 | 5.1 | 1.01 | 1998.41 | 96.22 |
2020.06.13 | 5.4 | 1.01 | 1996.02 | 97.23 |
2020.06.14 | 5.5 | 1.01 | 2100.41 | 120.33 |
2020.06.15 | 5.7 | 1.01 | 2110.45 | 70.66 |
2020.06.16 | 5.6 | 1.01 | 2111.20 | 150.66 |
2020.07.10 | 5.3 | 1.01 | 2217.1 | 103.23 |
2020.07.11 | 5.2 | 1.01 | 2400.42 | 156.33 |
2020.07.12 | 5.1 | 1.01 | 2398.41 | 187.66 |
2020.07.13 | 5.3 | 1.01 | 2496.02 | 195.32 |
2020.07.14 | 5.5 | 1.01 | 2300.41 | 201.33 |
2020.07.15 | 5.4 | 1.01 | 2210.45 | 170.66 |
2020.07.16 | 5.4 | 1.01 | 2411.20 | 250.66 |
2020.08.10 | 5.5 | 1.01 | 1988.89 | 240.11 |
2020.08.11 | 5.3 | 1.01 | 2401.02 | 210.22 |
2020.08.12 | 5.6 | 1.01 | 1898.63 | 230.22 |
2020.08.13 | 5.8 | 1.01 | 2102.33 | 241.02 |
2020.08.14 | 6.0 | 1.01 | 1988.02 | 320.02 |
2020.08.15 | 5.5 | 1.01 | 1880.22 | 210.02 |
2020.08.16 | 5.1 | 1.01 | 2500.12 | 200.33 |
六、投运后的环保效果
连云港虹洋热电有限公司脱白系统投运后,可观察到天气干燥晴朗时两侧的拖尾现象均明显减少,但因排出的烟气仍为饱和状态,因此仍然可以看到部分白烟。
参考文献:
国家中东西合作示范区环境保护局文件 示范区环发{2018}12号 关于加快推进烟气综合治理工作的通知