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一、關(guān)于霧霾
近年來(lái)，像圖中這樣“霧霾圍城”的情況我們都不陌生。
“到底是哪些原因?qū)е逻@么嚴(yán)重的霧霾？”
“什么時(shí)候能一直呼吸潔凈的空氣？”
當(dāng)空氣重污染天氣不斷發(fā)生時(shí)，不少人發(fā)出這樣的疑問(wèn)。
面對(duì)持續(xù)來(lái)臨的霧霾天氣，如何有效減少霧霾？
答：防治霧霾需要全社會(huì)動(dòng)員，綜合整治。其中，實(shí)現(xiàn)煤炭清潔利用，對(duì)燃煤電廠進(jìn)行煙氣超低排放改造是重要的一環(huán)。
二、什么是煙氣超低排放?
所謂煙氣超低排放，是指燃煤鍋爐大氣污染物排放濃度達(dá)到甚至優(yōu)于天然氣燃?xì)廨啓C(jī)組大氣污染物排放濃度限值。燃煤鍋爐的大氣污染物排放濃度達(dá)到以下指標(biāo)：氮氧化物排放濃度不大于50毫克每標(biāo)準(zhǔn)立方米，煙塵排放濃度不大于5毫克每標(biāo)準(zhǔn)立方米，二氧化硫排放濃度不大于35毫克每標(biāo)準(zhǔn)立方米。
三、實(shí)現(xiàn)煙氣超低排放的4項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)
1、煙氣高效脫硝技術(shù)
煙氣高效脫硝技術(shù)通過(guò)實(shí)施鍋爐低氮燃燒改造、SCR脫硝系統(tǒng)提效等技術(shù)措施來(lái)使整個(gè)系統(tǒng)的脫硝效率達(dá)到90%以上。同時(shí)，在SCR裝置中加裝改性催化劑，協(xié)同氧化單質(zhì)汞，提高下游設(shè)備的脫汞效率。
2、低溫靜電高效除塵技術(shù)
低溫靜電高效除塵技術(shù)包含了兩種設(shè)備，即無(wú)泄漏管式煙氣-煙氣換熱器和低溫靜電除塵器，并在低溫靜電除塵器上使用高頻電源。該技術(shù)除塵效率高，電耗和運(yùn)行費(fèi)用低，除塵效率可達(dá)99.9%以上，三氧化硫脫除效率可達(dá)85%以上，能有效減少“石膏雨”。
3、濕法煙氣高效脫硫技術(shù)
濕法煙氣高效脫硫技術(shù)是在原有煙氣脫硫技術(shù)基礎(chǔ)上，對(duì)脫硫系統(tǒng)進(jìn)行提效，可采用增加均流提效板、采用交互式噴淋提高液氣比、增加脫硫增效環(huán)等方式，可使整個(gè)系統(tǒng)的脫硫效率達(dá)到98%以上，提升聯(lián)合除塵效率。
4、濕式靜電深度除塵技術(shù)
濕式靜電深度除塵技術(shù)是將濕式靜電除塵器布置在脫硫吸收塔后，可以有效去除煙氣中的超微顆粒、PM2.5、三氧化硫微液滴、汞及除霧器后煙氣中攜帶的脫硫石膏霧滴等污染物，徹底消除“石膏雨”現(xiàn)象，是一種高效的靜電除塵器。除塵效率可達(dá)70%以上，三氧化硫脫除效率可達(dá)60%以上。
四、實(shí)現(xiàn)煙氣超低排放改造的法寶
1、脫硝系統(tǒng)
新增備用層新鮮催化劑
作為降低氮氧化物濃度的主要技術(shù)核心，通過(guò)在SCR反應(yīng)器第三層預(yù)留空間內(nèi)安裝新鮮催化劑，將氮氧化物濃度從100毫克每標(biāo)準(zhǔn)立方米降至50毫克每標(biāo)準(zhǔn)立方米。
新增備用層聲波吹灰器
SCR反應(yīng)器布置于省煤器出口的高含塵區(qū)，催化劑易發(fā)生堵灰。為有效減少粉塵堆積，降低系統(tǒng)阻力，在新增催化劑上方配套安裝一層聲波吹灰器。
2、水媒式煙氣換熱系統(tǒng)
新增管式GGH
管式GGH主要包括兩級(jí)換熱器（煙氣冷卻器和煙氣加熱器）、熱媒輔助加熱系統(tǒng)、熱媒增壓系統(tǒng)及附屬管道、閥門(mén)、附件等。熱媒介質(zhì)采用除鹽水，閉式循環(huán)，增壓泵驅(qū)動(dòng)，熱媒輔助加熱系統(tǒng)采用輔助蒸汽加熱。管式GGH利用煙氣自身熱量加熱排放煙氣溫度至80℃左右，既實(shí)現(xiàn)低溫除塵，又消除煙囪排煙的煙羽，改善煙氣排放條件。
管式GGH設(shè)備照片及安裝過(guò)程
熱媒增壓系統(tǒng)
兩級(jí)換熱器之間的換熱通過(guò)閉式循環(huán)的熱媒水實(shí)現(xiàn)，通過(guò)熱媒增壓泵驅(qū)動(dòng)。系統(tǒng)設(shè)置熱媒水旁路，通過(guò)調(diào)節(jié)熱媒水流量煙氣冷卻器出口的煙氣溫度控制在90℃左右，以滿足低溫電除塵器入口煙氣溫度的要求。熱媒循環(huán)管道材質(zhì)為20號(hào)鋼。
熱媒輔助加熱系統(tǒng)
為保證機(jī)組在低負(fù)荷工況下煙氣加熱器出口煙氣溫度不低于80℃，管式GGH系統(tǒng)增設(shè)熱媒輔助加熱系統(tǒng)。熱媒輔助加熱介質(zhì)采用輔助蒸汽，輔助蒸汽從各機(jī)組輔汽聯(lián)箱引接，蒸汽冷凝水進(jìn)入鍋爐疏水?dāng)U容器。熱媒輔助加熱器為管殼式。
熱媒補(bǔ)水系統(tǒng)
當(dāng)事故或停機(jī)檢修需要疏放熱媒水時(shí)，需要進(jìn)行熱媒水補(bǔ)充，為此設(shè)置熱媒補(bǔ)充水箱。熱媒水為閉式循環(huán)，正常工況下不進(jìn)行熱媒水的補(bǔ)充及疏放，為了防止長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)因結(jié)垢等問(wèn)題帶來(lái)熱媒水的污染，考慮設(shè)置加藥罐。
3.低溫電除塵改造
低溫電除塵的改造主要是改造現(xiàn)有的干式靜電除塵器。由于煙氣溫度降低后灰的流動(dòng)性變差，關(guān)鍵部位會(huì)產(chǎn)生結(jié)露爬電和腐蝕現(xiàn)象等，對(duì)灰斗和關(guān)鍵部位需要進(jìn)行相應(yīng)的改造。
強(qiáng)制熱風(fēng)吹掃裝置
電除塵器所有絕緣件位置設(shè)置強(qiáng)制熱風(fēng)吹掃裝置。強(qiáng)制熱風(fēng)吹掃裝置主要有風(fēng)機(jī)、蒸汽加熱器及配管組成。強(qiáng)制熱風(fēng)吹掃裝置安裝于電除塵器頂部。
灰斗采用蒸汽加熱
增設(shè)輔助蒸汽加熱裝置，輔助蒸汽從進(jìn)入管式GGH熱媒輔助加熱器管道引接，拆除原有的電加熱，所有灰斗全部采用蒸汽加熱。保證全灰斗壁溫不低于120℃，蒸汽冷凝水進(jìn)入鍋爐疏水?dāng)U容器。
4.脫硫系統(tǒng)改造
脫硫系統(tǒng)提效改造的技術(shù)路線比較多。在一定條件下，采用優(yōu)化噴淋方式是一種比較簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的手段，具體案例如下：拆除原有的三層噴淋母管，將第二、三層標(biāo)準(zhǔn)型噴淋母管及噴嘴改為交互式噴淋系統(tǒng)；原第一層吸收塔漿液循環(huán)泵增加揚(yáng)程后與原第二層吸收塔漿液循環(huán)泵構(gòu)成第一層交互式噴淋系統(tǒng)；新增加的吸收塔漿液循環(huán)泵與原第三層吸收塔漿液循環(huán)泵構(gòu)成第二層交互式噴淋系統(tǒng)。
在第一層噴淋母管拆除后留下的空間新增設(shè)一層合金均流增效板及支撐梁，與原有的一層均流增效板構(gòu)成雙均流增效板系統(tǒng)。同時(shí)安裝吸收塔增效裝置。
吸收塔漿液循環(huán)泵改造
由于噴淋層改為交互式，原有第一層吸收塔漿液循環(huán)泵的揚(yáng)程有所變化，因此需進(jìn)行改造。典型工程中需更換第一層循環(huán)泵葉輪，同時(shí)新增一臺(tái)循環(huán)泵。
5.水平布置濕式電除塵
布置在脫硫吸收塔后煙道上的濕式靜電除塵器，是一種末端高效的除塵方式，可以有效去除煙氣中的超微微粒、PM2.5、三氧化硫微液滴、汞及煙氣中攜帶的脫硫石膏霧滴等污染物。以水平板式濕式靜電除塵器為例，其組成主要有本體部分、水沖洗系統(tǒng)等。
濕式靜電除塵器本體
濕式靜電除塵器本體部分主要結(jié)構(gòu)包括：鋼支架、殼體、陰極線及框架、陽(yáng)極板、進(jìn)出口煙箱、灰斗、平臺(tái)扶梯、內(nèi)部配管及噴嘴，氣流均布板等。
水沖洗系統(tǒng)
水沖洗系統(tǒng)由噴淋水系統(tǒng)和循環(huán)水處理系統(tǒng)組成，噴淋水系統(tǒng)通過(guò)選擇適合的噴嘴類型和噴嘴孔徑，并經(jīng)過(guò)合理的管道布置和噴嘴布置，可以確保極板極線的清洗效果。循環(huán)水處理系統(tǒng)將噴淋收塵后的水進(jìn)行加堿中和處理，經(jīng)過(guò)濾后循環(huán)噴淋使用。通過(guò)與濕法脫硫工藝水系統(tǒng)的聯(lián)合循環(huán)，可將濕式電除塵排放水量降到最低，實(shí)現(xiàn)循環(huán)水利用的最大化。
煙道除霧器
水平煙道除霧器布置在濕式電除塵器出口水平支管煙道上，用于降低煙氣水霧含量，減輕煙氣對(duì)管式GGH的低溫段換熱管的腐蝕。
6.立式采用濕式電除塵系統(tǒng)
立式濕電和臥式濕電的原理基本相同，都是靠高壓電源放電使得粉塵和液滴在靜電場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行荷電，荷電后的粉塵在電場(chǎng)力的作用下到達(dá)到集塵板/管；濕電在飽和濕煙氣條件下工作。立式濕電借助煙氣自帶水清灰并采用定期水沖洗的方式，不會(huì)產(chǎn)生集塵及二次飛揚(yáng)。
立式濕電可安裝在吸收塔頂部及側(cè)面，安裝在塔頂時(shí)，需將吸收塔錐體及出口割除，改成方圓節(jié)煙道接口。
立式濕電頂部
陽(yáng)極模塊
7.煙氣系統(tǒng)
從鍋爐吸收塔后煙道引出的煙氣，通過(guò)濕式電除塵，在濕式電除塵本體內(nèi)除塵凈化，經(jīng)濕電出口煙道除霧器進(jìn)入管式GGH煙氣加熱器加熱后，再接入主體煙道經(jīng)煙囪排入大氣。
8.疏放水系統(tǒng)
疏放水系統(tǒng)主要包含熱媒疏水池及泵，冷卻水收集池及泵，堿罐區(qū)域集水坑及泵。
面對(duì)日益嚴(yán)峻的“十面霾伏”，只要我們下大力氣進(jìn)行環(huán)境改造，“擼起袖子加油干”，就一定能戰(zhàn)勝霧霾，擁抱蔚藍(lán)天空。
供稿：中國(guó)能建浙江院
