强化除尘的超净脱硫技术(D-FGD)课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,中国国电,CHINA GUODIAN,北京国电龙源环保工程有限公司,BEIJING GUODIAN LONGYUAN ENVIRONMENTAL ENGINEERING CO.,LTD,强化除尘的超净脱硫技术,D-FGD,中国国电强化除尘的超净脱硫技术,汇报提纲,1,、龙源环保技术发展历程,2,、,D-FGD,的粉尘解决思路,3,、龙源环保第三代脱硫技术,D-FGD,4,、测试结果,5,、性能及适用范围,汇报提纲1、龙源环保技术发展历程,1,：龙源环保技术发展历程,1：龙源环保技术发展历程,火电厂污染物排放标准的发展历程,标准,时段,1997,年前环评机组,1997,年至,2003,年环评机组,2004,年后环评机组,2012,年后机组,（,GB13223-2003,）,实施时间,2005,年始,2010,年始,2005,年始,2010,年始,2004,年始,浓度限值,2100,1200,1200/2100,400/1200,400/800/1200,（,GB13223-2011,）,实施时间,2014,年,7,月始,2012,年始,浓度限值,200/400(,高硫煤地区,)/50(,特别限值,),50/100,“十三五”，提出了超低排放要求！,NO,x,50mg/Nm,3,SO,2,35mg/Nm,3,粉尘,10mg/Nm,3,火电厂污染物排放标准的发展历程标准时段1997年前环评机组1,龙源环保脱硫技术发展历程,第一代：,单循环脱硫技术,Single-loop FGD,效率,95%,左右,满足,2011,年大部分项目要求,第二代：,双循环脱硫技术,Dual-loop FGD,效率,99%,以上,节能、可靠，满足超低排放要求,第三代：,强化除尘的超净脱硫技术,D-FGD,二氧化硫和粉尘同时超低排放,龙源环保脱硫技术发展历程第一代：第二代：第三代：,2,：,D-FGD,的粉尘解决思路,2：D-FGD的粉尘解决思路,传统除尘技术,电除尘提效（增加电场、加大比集尘面积），布袋除尘，电袋复合，低低温技术等。已经把除尘器效果发挥到极限，可靠性下降。,湿式电除尘器技术,目前已大量应用，可控制出口粉尘浓度在,5mg/Nm,3,以下，但是投资高，占地大，而且某些技术流派的运行维护费用极高。,新的除尘理念,龙源环保,D-FGD,，科学发掘除尘功能、合理发挥除尘效能，粉尘超低工程实现方案的多元化。,2.1,粉尘超低排放技术与特性研究,传统除尘技术2.1 粉尘超低排放技术与特性研究,粉尘在火电厂炉后的去除流程：,干式除尘单元,捕捉,99%,以上的粉尘,锅炉出口高含尘原烟气,湿法脱硫单元,脱硫同时有一定除尘附加效果,湿式除尘单元,有效捕捉微细颗粒，实现超低排放,超低排放,粒径,0.2510m,的显微尘,干尘颗粒和液滴组成的,微细颗粒,粉尘在火电厂炉后的去除流程：干式除尘单元锅炉出口高含尘原烟气,微细颗粒特性：,悬浮特性,。粒径越小的颗粒，其沉降速度越小；,扩散特性,。微细颗粒受到空气分子布朗运动撞击也能形成类似布朗运动的位移；,附着特性,。微细颗粒可黏附于其他粒子或其他物质表面，附着力远大于重力；,燃烧和爆炸特性,。某些易爆粉尘浓度达到爆炸极限并遇明火时，会产生爆炸；,荷电特性,。微细颗粒在高压电晕电场中，可以被荷电；,流动特性,。主要是粉料堆积的流动特性，如安息角。,微细颗粒特性：悬浮特性。粒径越小的颗粒，其沉降速度越小；,湿式静电除尘器对微细颗粒特性的工程应用,有效地利用了微细颗粒的荷电和附着特性，克服了悬浮和扩散特性的影响，使微细颗粒荷电，并变不规则的布朗运动为规则的电场运动，最终附着于阳极管（板）上，同时，利用阳极管（板）上的水膜流动收集，避免振打扬尘，从而实现捕捉目的,湿式静电除尘器对微细颗粒特性的工程应用有效地利用了微细颗粒的,2.2,湿法脱硫除尘效率提升研究,吸收段,除雾段,利用喷淋或者鼓泡（托盘或旋流耦合）方式，将粉尘吸收进入浆池,将部分入口的干尘转化为湿尘（液滴形式），对干尘颗粒有绝对去除效果，但是由于粉尘形态改变和塔内烟气流动的特点，总体上出口粉尘浓度不减反增,对洗涤区带来的大量液滴进行拦截，降低出口液滴浓度，从而实现吸收塔出口的粉尘浓度降低,2.2 湿法脱硫除尘效率提升研究吸收段除雾段利用喷淋或者鼓泡,常规脱硫吸收塔除尘效果,序号,电厂名称,原烟气粉尘浓度（,mg/Nm,3,）,净烟气粉尘浓度（,mg/Nm,3,）,除尘效率,1,蚌埠,64.13,20.13,68.6%,2,石嘴山,43.50,16.00,63.2%,3,荥阳,61.20,20.75,66.1%,4,酒泉,47.60,16.60,65.1%,5,福州,19.12,11.18,41.5%,6,霍州,43.45,25.09,42.3%,7,长春,26.20,16.79,35.9%,入口粉尘浓度,4560mg/m,3,时，除尘效率在,60%,以上；入口粉尘浓度,2045mg/m,3,时，除尘效率约,40%,。入口粉尘浓度越低，除尘效率也越低。,常规脱硫吸收塔除尘效果序号电厂名称原烟气粉尘浓度（mg/Nm,不同脱硫技术除尘效果（均设置,2,级常规屋脊式除雾器）,采用双循环脱硫技术后，除雾器前喷淋浆液品质得到了提升，主要表现为含固量和含盐量降低，使得等量液滴携带时，除雾器入口“尘”的总量降低，因此在同等除雾效率下，出口“尘”较常规单循环吸收塔要低。天津东北郊项目，虽仍采用单循环吸收塔，但是该塔烟气流速采用较低的,3.2m/s,，烟气流速降低，所携带液滴量减少，从而使得出口雾滴浓度降低，除尘效率提高。印证了脱硫吸收塔除尘特点的原理分析。,电厂,脱硫技术,原烟气粉尘浓度（,mg/Nm,3,）,净烟气粉尘浓度（,mg/Nm,3,）,除尘效率,费县,双塔双循环,2+2,36.66,7.75,78.9%,泰州,双塔双循环,2+2,17.73,6.61,62.7%,天生港,单塔双循环,2+1,24.50,13.01,46.9%,苏龙,单塔双循环,3+1,72.4,10.48,65.1%,天津,单塔单循环,3,52.8,14.4,85.5%,不同脱硫技术除尘效果（均设置2级常规屋脊式除雾器）采用双循环,机械除雾器工作原理及特点,除雾器工作原理：,一定速度的烟气在经过除雾器时，由于,惯性撞击作用,，液滴与波形板撞击，聚集成大液滴从而从板上脱离捕捉。只要是物理撞击除雾器，不管形式如何，都是基于此原理。,除雾器在吸收塔中的功能：,主要功能,去除烟气中携带的雾滴,附加功能,除尘（由于经过喷淋洗涤，大部分粉尘都包裹在雾滴里，除雾的同时可附带除去一部分粉尘）,局限性：仅对,20m,粒径以上雾滴有效拦截,除尘效果极小,机械除雾器工作原理及特点 除雾器工作原理：,除雾区的除尘功能挖掘,降低雾滴浓度,降低雾滴含“尘”量,能否提升除尘功能？,龙源环保思考的重点！,目的：降低出口湿烟气中的“尘”含量,除雾区的除尘功能挖掘降低雾滴浓度龙源环保思考的重点！目的,3,：,龙源环保第三代脱硫技术,D-FGD,3：龙源环保第三代脱硫技术D-FGD,3.1,微细颗粒特性与机械深度去除原理研究,悬浮特性,扩散特性,附着特性,燃烧和爆炸特性,荷电特性,流动特性,机械除尘机理研究重点,去除,=,到达,+,捕集,3.1微细颗粒特性与机械深度去除原理研究 悬浮特性机械除尘,“气团效应”,降低微细颗粒机械撞击概率！,微细颗粒受周围气体分子影响，与烟气的跟随性强，不易到达捕集边界，如同与周围气体分子形成一个相对封闭的“气团”,L,W,“气团效应”降低微细颗粒机械撞击概率！微细颗粒,不连续边界对气团效应的影响,气团破碎,不连续边界对气团效应的影响气团破碎,捕捉界面的附着特性：到达被捕集,现有除雾设备的捕集液滴方式：,液滴撞击捕集表面的已滞留液滴，汇集成大液滴，或者已滞留液滴在捕集表面运动互相汇集成大液滴，最终落入浆池。由于材料的憎水性，表面难以形成大面积的持液，以及撞击后的飞溅，使得微细颗粒的捕集效果不佳。,捕捉界面的附着特性：到达被捕集现有除雾设备的捕集液滴方式：,捕捉界面的表面性能提升：亲水与憎水的区别,憎水表面,亲水表面,增大捕集概率，降低飞溅逃逸，大大提升捕集效果,解决了微细颗粒到达捕集边界和边界对微细颗粒的捕集能力两个难题，也就形成了本项技术的核心。,捕捉界面的表面性能提升：亲水与憎水的区别憎水表面亲水表面增大,3.2 D-FGD,的,DUC,功能单元！,DUC,单元的机理研究及创新,综合前面的分析研究，在本技术中，主要解决了微细颗粒到达捕集边界和被有效捕集两个难题。,通过非连续边界和表面特性的创新，提升了微细颗粒的捕集效果。,“到达”,“捕集”,微细颗粒有效去除,3.2 D-FGD的DUC功能单元！DUC单元的机理研究及创,D-FGD,的工程挖掘,微细颗粒去除,WESP,挖掘,电场力使不规则运动变成向阳极板的规则运动,微细颗粒可进入阳极板的水膜从而被捕捉,除雾器挖掘,增加级数可以提高捕捉几率,间断冲洗，无水膜，对微细颗粒去除效果差,气团效应,吸收段挖掘,双循环第二级浆液品质高，除尘效果优,D-FGD,工程挖掘,无电场力，提高碰撞概率,在除雾器中增加水膜单元,水膜除尘层连续冲洗，实现连续水膜,内部设置气水分离导向装置，提高水质,气团破碎功能,D-FGD的工程挖掘微细颗粒去除WESP挖掘电场力使不规则运,D-FGD,（,D,e-dust enhanced,FGD,）,D-FGD,系统构成,D-FGD,工作流程,D-FGD,二氧化硫去除流程,D-FGD,微细颗粒去除流程,D-FGD（De-dust enhanced FGD）D-,D-FGD,相关专利,D-FGD相关专利,水膜除尘层的结垢风险？,600MW,机组烟气量按,200,万,Nm,3,计，经过第一级除雾器后雾滴浓度取,500mg/Nm,3,，含固量取,10%,，则进入循环系统的固含量为,20010,4,50010,-6,10%=100kg/h,；假设吸收塔入口粉尘,60mg/Nm,3,，出口,10mg/Nm,3,，假定所有粉尘均在,DUC,单元内捕集，则被捕捉的微细颗粒为,20010,4,（,60-10,）,10,-6,=100kg/h,，两者综合，即为每小时被循环系统捕捉下来的固含物最大可至,200kg/h,，这些固含物会被补充进,DUC,系统的工艺水稀释，,600MW,机组脱硫吸收塔第一级除雾器冲洗水约,50t/h,，则循环水含固量为,0.2/50=0.4%,，当机组在,50%BMCR,低负荷运行时，假设固含量仍维持,BMCR,水平，冲洗水量下降到,30t/h,，则循环水含固量为,0.2/30=0.67%,，始终都在很低的固含量，且,pH,值低，结垢和堵塞风险很低，为防止固含物累计，水箱内的水用来冲洗第一级除雾器，从而使水中含固量维持在较低水平。经过福州电厂,1,号机组,8,个多月来的运行显示，循环水质含固量约,0.20.4%,，,pH,值,35.5,。,同时，在水膜层的结构设计上充分考虑无滞留区，避免结垢。开塔后检查，其表面清洁程度要好于塔内的除雾器叶片表面。,水膜除尘层的结垢风险？600MW机组烟气量按200万Nm3计,3.3 D-FGD,核心设备研发与工程实施,气液分离装置,3.3 D-FGD核心设备研发与工程实施气液分离装置,水膜除尘层,水膜除尘层,工程建设外观,工程建设外观,运行期间,DCS,显示画面,运行期间DCS显示画面,4,：测试结果,4：测试结果,2016,年,1,月,11,日至,15,日，福建省监测中心站对福州电厂,1,号机进行了环保验收测试，测试包含了,51%,、,76%,、,91%,、,