[发明专利]燃煤电厂节能除尘增效协同智能化调控除白系统及方法

说明书

本发明涉及一种燃煤电厂节能除尘增效协同智能化调控除白系统及方法，包括顺次相连通的脱硫塔、烟气相变凝聚器、湿式静电多脱器、烟气升温除白装置和智能化调温系统，烟气相变凝聚器、湿式静电多脱器分别与排水箱相连通，排水箱与脱硫塔、循环水箱相连通，循环水箱通过自清洗过滤器与湿式静电多脱器喷淋水管、除雾器冲洗水管相连通。本发明稳定性高，投资和运行费用低，系统简单；智能化调控排烟温度，实现烟气高可靠低成本无明显可视白雾排放；系统内水的可实现重复利用，减少水资源的浪费，利用锅炉低品位蒸汽作为热源，能耗降低10％以上，本发明在能耗低、无白雾排放的同时，综合提高颗粒物脱除效率20％以上，气态SOx协同脱除效率提高10％以上。

技术领域

本发明属于燃煤烟气污染物控制技术领域,具体地说是涉及一种燃煤电厂节能除尘增效协同智能化调控除白系统及方法。

背景技术

随着三部委《关于印发煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)的通知》(发改能源〔2014〕2093号)的出台，严格能效准入门槛，同时要求燃煤大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机排放限值(即在基准氧含量6％条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50毫克/立方米)。实现烟尘、二氧化硫达到超低排放要求的主要技术路线有湿法脱硫除尘一体化技术或湿法脱硫除尘一体化+湿电除尘技术，目前国内93％的火力发电厂系统采用此类工艺。燃煤电厂的烟气经上述工艺处理后，烟气温度降至48～52℃，经高烟囱排放。此时烟气通常是过饱和湿烟气，含有大量水蒸气和部分凝结水。如果烟气从烟囱口排入温度比较低的环境空气中，单位质量干空气携带的水蒸汽量(饱和比湿)降低，烟气中的部分水蒸气就会析出并凝结成微小的雾状液滴。当烟气扩散速度低于冷凝速度时，烟气中的饱和状态水遇冷变成过饱和态而凝结，造成烟气的抬升高度降低，导致烟气不能迅速消散，特别是当地区温度、气压较低或在阴霾天气的时间段，形成大量白色烟羽容易引起公众的误解，产生“视觉污染”，给周边居民生产生活带来不良影响，同时湿烟气带走大量的水，造成水资源浪费。而且白烟处于低温高湿的状态，还会导致烟气抬升高度降低、扩散范围缩小，使得周边近地点的污染物浓度增加，产生“近地污染”。

为减轻白色烟羽造成的“视觉污染”和“近地污染”，国内外部分电厂采用烟气加热装置，使烟气温度到一定值后再由烟囱排放至大气中，如德国规定烟囱排放湿烟气温度不低于72℃(2002年采用欧盟标准后，不再限制烟气的排放温度必须大于该温度)，日本规定为90～110℃，英国规定不低于80℃。我国部分电厂采用GGH，使排烟温度升高到80℃左右再排放。

为使烟气充分扩散，防止冷烟气下沉，同时避免低温造成烟道的腐蚀，通过GGH将烟气温度加热到80℃左右，在减缓下游设备的腐蚀的同时提高烟囱排烟的扩散能力。但GGH容易结垢、堵塞，并腐蚀，一旦GGH发生结垢并长期堆积，将导致换热元件与烟气间的热阻升高，造成换热效率降低，对下游设备的腐蚀性增强；同时导致吸收塔耗水量增加、增压风机出力运行，加大电耗，增加了厂用电，甚至导致脱硫系统停运。

国内有电厂利用蒸汽直接加热法或冷凝法以实现无白烟排放。对于蒸汽直接加热法能量消耗较大，造成水的流失，同时对烟尘和SO_x无对应的深度脱除作用。饱和湿烟气冷凝法通过外部冷凝源控制过程相变度，配合高效除雾器，可以有效促进细微颗粒物的凝聚及脱除冷凝法可以减少排放，降低水耗，能耗较少，但是对应的除白雾效果受外部环境温度影响较大，当环境温度较低时，除白雾效果不佳，若要深度解决白雾，还需对饱和湿烟气进一步加热。

中国专利CN102980171A公开了一种燃煤锅炉烟气余热深度回收利用与烟气冷凝脱硫除尘用省煤器，提供了一种利用烟气中水蒸气气化潜热的省煤器，该专利所涉及的技术利用烟气中部分水蒸气的汽化潜热，但是烟气中的水未被清洁的分离加以利用，并且除白烟效果不佳。