2. 1 SCR 脱硝系统

现有SCR 脱硝装置是按入口NOx 浓度为400 mg／ m3,设计脱硝效率不小于87. 5% 进行设计的。目前锅炉炉膛出口NOx 浓度为240 mg／ m3,SCR出口NOx 浓度为20 mg／ m3,脱硝效率约为91% ~92%,满足燃机排放标准。超超低排放改造脱硝改造的目标是在炉膛出口NOx 不高于240 mg／ m3 时,通过脱硝提效改造实现烟囱排放口NOx 浓度不高于10 mg／ m3。

2. 2 袋式除尘系统

布袋除尘器出口烟尘排放浓度一般在16 ~20 mg／ m3 之间,平均值为17 mg／ m3。湿式电除尘器后烟尘浓度一般在3 ~5 mg／ m3 之间,满足新燃机排放标准(即出口浓度5 mg／ m3 以内)。从运行情况看,现有布袋除尘器出口粉尘低于20 mg／ m3,湿电除尘器出口粉尘排放浓度在3 ~5 mg／ m3 范围,若要满足排放浓度< 1 mg／ m3 的排放目标,需要进行烟气除尘增效改造。

2. 3 石灰石- 石膏湿法脱硫系统

脱硫FGD 出口SO2 浓度长期稳定在20 mg／ m3(标干态,6%O2 )以内,满足新燃机排放标准(即出口浓度35 mg／ m3 以内)。电厂投运以来燃煤硫分长期低于0. 5%,SO2 浓度按照1400 mg／ m3 设计,浆液循环泵运行2 + 1 或1 + 1 就能够满足35 mg／ m3的超低排放标准。当燃用含硫量Sar <0. 5%的神华煤或混煤时,原脱硫系统循环泵3 + 1 投运或2 + 2投运后, SO2 出口排放浓度小于10 mg／ m3,满足SO2超超低排放要求。

3 实施方案

乐东电厂超超低排放改造方案包括脱硝改造、除尘改造和湿烟羽治理,脱硫废水零排放工艺,具体工艺流程如图1 所示。

3. 1 脱硝改造

本工程要求脱硝改造后脱硝效率高达96%。采用增加催化剂体积、加大喷氨量进行脱硝提效,存在氨逃逸超标的风险。从技术角度上,可以通过流场优化,喷氨系统改造和喷氨控制优化以及采用精准分区测量技术实现低的氨逃逸。

3. 1. 1 四层SCR 反应器系统

将原有反应器加高一层,布置四层催化剂,其中原有两层催化剂,新加装两层催化剂,相应增设蒸汽吹灰器系统。新增催化剂孔数与原有催化剂孔数相同,均为20 ×20 孔催化剂,催化剂用量每台炉约为280 m3。

3. 1. 2 高温烟气旁路系统

当机组负荷对应的烟气温度低于脱硝喷氨低温度时,脱硝装置无法正常投运。为保证机组并网时脱硝装置能够正常投运,从锅炉尾部低过入口侧包墙适当位置引一路高温烟气旁路至脱硝入口,保证省煤器入口温度在机组并网时温度高于300℃,满足低SCR 反应温度。

3. 1. 3 SCR 喷氨及流场优化系统

每台反应器内部设置20 个涡流混合板,前、后墙分成10 个喷氨区域,每个区域采用10 个调节阀控制喷氨量。每台反应器出口设置网格式NOx 测量仪,与脱硝入口喷氨调节阀联锁,实现喷氨精细化,提高SCR 装置的喷氨均匀性,降低氨逃逸。

3. 1. 4 尿素溶液存储及供应系统改造

厂区氨产品气管道的伴热蒸汽系统**差,影响产品气输送从而影响SCR 装置运行。本次改造将进行尿素水解产品气伴热蒸汽母管汽源更换和产品气伴热管加装导热胶泥。伴热用蒸汽采用再热冷段蒸汽,蒸汽压力4. 0 MPa,温度320℃,管径DN40。伴热蒸汽管道采用20G 无缝钢管。

3. 2 除尘改造和湿烟羽治理

采用DUC 协同除尘冷凝一体化工艺进行烟气除尘和冷凝,实现烟气的深度除尘和烟气的降温减湿(如图2 所示)。经DUC 协同除尘冷凝一体化装置除尘后的烟气通过湿电除尘器净化后实现烟囱排放口烟尘浓度在1 mg／ m3 以下(如图3 所示)。烟气冷凝设计温降按8℃考虑。DUC 装置按一炉一套配置,安装在脱硫塔顶部。配置热风混合加热系统对降温减湿后的脱硫净烟气进行加热,加热后无白烟烟气通过烟囱排放,实现消白烟。

3. 2. 1 DUC 装置的除尘功能

主要由DUC 亲水除尘填料实现。通过布水喷淋层在除尘填料上方均匀喷水,在填料上形成水膜,烟气通过填料间隔时,烟气中的粉尘被填料上的水膜捕集,实现DUC 深度除尘功能。

3. 2. 2 DUC 装置的脱硫功能

通过采用加碱中和后的循环水对烟气进行喷淋进一步除去烟气中的SO2,达到深度脱硫的目的,实现SO2 的超超低排放。

3. 2. 3 DUC 装置烟气冷凝

通过在烟气冷凝官道上设置水水换热器对循环喷淋水进行冷却,冷却后的循环喷淋水对烟气进行喷淋冷却,达到烟气降温减湿的功能。烟气冷凝水可循环回用于电厂脱硫系统或处理后作为电厂淡水补充水,实现环保提标改造节水的目标,烟气冷凝水循环利用工艺如图4 所示。

3. 3 脱硫废水零排放工艺

采用低成本烟气余热浓缩+ 热风干燥脱硫废水零排放处理系统,如图5 所示。

废水浓缩和预处理系统两台炉共用,废水浓缩和干燥系统采用单元制设计