神华国能实现燃煤电厂烟尘超低排放的新途径

神华国能〔神东电力〕集团实现燃煤电厂烟尘超低排放的新途径韩平2021年11月一、国内外烟尘超低排放技术分析二、超低排放根本原那么、技术道路及关键技术三、超低排放技术的工程运用四、结论和建议一、国内烟尘外超低排放技术分析电除尘50mg/m3电袋改造过去十年20mg/m3如今根本叫停未来煤耗本钱SO3水耗ESP+FGD5mg/m3ESP+FGD+WESP如今10mg/m3可以不上未来煤耗水耗本钱SO3一、国内烟尘外超低排放技术分析日本颗粒物及SO3超低排放ESP+FGDESP+FGD+WESP90年代初90年代末欧洲至今SCR+DESP+FGDPM\SO2\NOX\CO2，热电效率>46%荷兰MPP31070MW低排放(NOx\SO2\PM\PM10\PM2.5等)从系统、协同性角度出发，多种技术集成一体化多煤种(硫灰等顺应、神华煤、烟煤、贫煤、褐煤等〕低本钱〔一次投资、运转、效益〕无或少二次污染物〔废水、袋等〕等离子体点炉湿烟气在线监测颗粒物〔尘和石膏〕低排放是目前最大的挑战二、超低排放根本原那么、技术道路及关键技术

燃煤机组烟气污染物超低排放技术道路二、超低排放根本原那么、技术道路及关键技术SO2&PM海水:FGD前实现PM超低排放石灰石:ESP+FGD系统实现超低排放CFB:CFB+ESP+FGD系统实现超低排放低氮熄灭、SCR、SNCRNOxSO3控制SCR的氧化率和低温省煤器+常规电除尘二、超低排放根本原那么、技术道路及关键技术SCRESPFGD烟囱控制SO2SO3氧化ESP&FGD协同除尘PM2.5<2.5mg/m3PM:5-20mg/m3NOx:<50mg/m3流场优化&高效除雾雾滴<20mg/m3常规或低低温PM2.5<2.5mg/m3PM:5-20mg/m3NOx:<50mg/m3SO2:<35mg/m3二、超低排放根本原那么、技术道路及关键技术

新型高效除雾除尘一体化安装新型三相高效电源控制技术大功率可调等离子无油点火技术氟塑料新型GGH系统湿烟气超低浓度烟尘在线监测关键技术二、超低排放根本原那么、技术道路及关键技术电除尘入口烟温〔ºC〕入口尘浓度〔g/Nm3〕低省、神华煤低省CFB烟煤掺贫煤工况：温度高烟尘高灰粘性大本体：集尘面积小大分区电源：控制落后关键技术1——除尘器改造二、超低排放根本原那么、技术道路及关键技术Matts&Ohnfeldt’s模型排放迁移速度〔m/s)S比集尘面积(m2/m3/s)MattsS.andOhnfeldtP.O.(1963)EfficientgascleaningwithSFelectrostaticprecipitation,SFRev1963-1964,6,7,105-22传统的电除尘选型模型比集尘面积煤特性二、超低排放根本原那么、技术道路及关键技术电除尘指数M0：电除尘入口浓度g/m3m:电除尘出口浓度mg/m3Ea:平均电场强度kV/cmEp:峰值电场强度kV/cmS:比集尘面积m2/m3/sa,b:阅历系数二、超低排放根本原那么、技术道路及关键技术电除尘1、选型模型：改造方案2、本体构造：分区和振打3、高压电源：系统控制和主电路4、运转优化：烟气温度、煤、本体制造高效电除尘设计运转的关键技术？

50-100mg/Nm310-20mg/Nm310-20mg/Nm35-10mg/Nm35-10mg/Nm3<5mg/Nm3除尘器改造重点二、超低排放根本原那么、技术道路及关键技术关键技术2——脱硫除雾除尘脱硫1、烟尘(没有被脱硫喷淋层洗涤)2、液滴3、二次脱硫产物的携带石膏、石灰石、亚硫酸钙等高效脱硫设计运转的关键技术？SO2:50-100mg/Nm3<35mg/Nm3PM:灰+石膏+结晶物<5mg/Nm3PM?液滴？二、超低排放根本原那么、技术道路及关键技术第一层喷淋洗涤后第二层喷淋洗涤后第三层喷淋洗涤后第一层喷淋后烟气携带的二次产物第二层喷淋后烟气携带的二次产物第三层喷淋后烟气携带的二次产物脱硫后煤灰类烟尘减少二次产物类固体颗粒物增多二、超低排放根本原那么、技术道路及关键技术高效除雾除尘一体化安装气流均布及预捕集安装

高效、异形除雾除尘叶片除雾除尘模块采用差别化布置相转变及细微颗粒及液滴的聚会技术涡街扰动对颗粒物及液滴的聚会及捕集技术二、超低排放根本原那么、技术道路及关键技术相转变及细微颗粒的聚会技术烟气温度变化对固体颗粒径的影响烟气中湿度变化对固体颗粒径的影响细微液滴及颗粒聚会、凝并是关键二、超低排放根本原那么、技术道路及关键技术颗粒的聚会效率：聚会前聚会后涡街扰动作用对液滴的捕集是脱硫固体颗粒超低排放的根底二、超低排放根本原那么、技术道路及关键技术关键技术3——大功率等离子无油点火系统鸳鸯湖电厂660MW机组煤粉锅炉，煤粉浓度在0.1Kg/Kg下，煤粉可靠点燃、燃尽率高，同时电除尘与脱硫设备全程投入运用，处理了煤粉锅炉启动点火温升不可控、氧化皮生成与零落、炉膛爆燃与尾部二次熄灭问题。国内首套二、超低排放根本原那么、技术道路及关键技术关键技术3——大功率等离子无油点火系统二、超低排放根本原那么、技术道路及关键技术在强酸环境下具有优秀的耐腐蚀特性，可长久运用。对烟气组分、酸露点无要求，无需壁温控制，适用性强。运用温度范围广大，可在-180℃至+260℃正常任务。资料本身具有自清洁特性，防沾黏，易清洗。运用寿命长久，运转维护本钱低，投资报答率高。ESP/FF关键技术4——氟塑料新型GGH系统&海水脱硫二、超低排放根本原那么、技术道路及关键技术关键技术4——氟塑料新型GGH系统&海水脱硫二、超低排放根本原那么、技术道路及关键技术由国家环保监测总站进展同步测试比对，在线监测数据与总站监测差值小于0.5mg/Nm3关键技术5——在线烟尘丈量二、超低排放根本原那么、技术道路及关键技术三、超低排放技术的工程运用从2021年开场，神华集团全部新建机组要全部实现超低排放，到2021年全部机组实现超低排放改造。神华目前曾经有29台燃煤机组完成了超低排放改造，占全国的40%以上。假设全国燃煤发电机组全面运用超低排放技术，煤电主要污染物排放较2021年可降低约90%。燃煤电厂PM2.5排放治理天津大港全国首个环保示范电厂NOx<35mg/m3SO2<50mg/m3PM<5mg/m3PM2.5<2.5mg/m3废水废渣零排放资源环境技术领域主题工程：重点行业PM2.5过程控制与减排技术与配备SQ2021AAJY3111〔2021-2021〕2021年示范2021年国内首个ETV环保技术验证三、超低排放技术的工程运用三、超低排放技术的工程运用序号电厂改造内容和合同目标（mg/Nm3）ESP电源本体低省脱硫ESPFGD1大港1&2号2x328.5MW√√√√<20<54电场大港#3号328.5MW√√√5电场大港#4号328.5MW√√√<15<52王曲1&2号2x600MW√√3鸳鸯湖1&2号2x660MW√√√<15<54电场4灵州1&2号2x135MW√√√√<30<105阜康1&2号2x145MW√√<20<10投运时间机组容量(MW）备注2013年11月大港2号机组328.52014.8月验收，连续运行500天12月王曲1号机组6002015年3月验收,山西首台2014年2月大港1号机组328.52014.8月神华首家环保示范电厂验收,焦点访谈2014-11-7报道4月大港4号机组5月大港3号机组6月鸳鸯湖1号机组6602015.3月验收、西北首台阜康1号机组145

待验收7月王曲2号机组600

2015.3月验收8月鸳鸯湖2号机组6602015.3月验收9月灵州1号机组1352015.10月验收10月灵州2号机组阜康2号机组145待验收12月秦皇岛4号机组3202015年6月、10月秦皇岛（1、2）、3号机组220、320三、超低排放技术的工程运用天津大港电厂：全国首家“超低排放〞环保示范电厂,2021年10月26日，成为天津市第一个全厂四台机组一次获得超低排放上网电价的企业宁夏鸳鸯湖电厂：西北地域首家“超低排放〞600MW机组以上燃煤电厂王曲电厂：神华集团首家长周期运转并经过中国环境监测总站烟尘超低排放监测的环保示范电厂,山西首家“超低排放〞600MW级燃煤电厂灵州电厂：国内首台具备大气污染物排放燃气机组排放规范才干的CFB机组秦皇岛发电公司：国内首台氟塑料新型GGH示范运用新闻三、超低排放技术的工程运用王曲电厂〔2X600MW)控制NOx和SO260-70%的烟煤40-30%的贫煤灰的粘性大清灰困难放电困难本体改造电极改造电源改造ESP出口：15-16mg/m3FGD出口：<5mg/m3山西首台600MW超低排放机组，2021-3-15经过验收三、超低排放技术的工程运用技术道路：三相电源改造+高效脱硫除雾除尘安装改造煤的特性全水9.35%硫0.35%灰20.85%固定碳56.94%高位热值(MJ/kg)25.94低位热值(MJ/kg)21.232号机改造前1号机改造后2021.1.23早9:00三、超低排放技术的工程运用王曲电厂王曲电厂烟囱入口PM(mg/Nm3)丈量次序〔次〕1号机组2号机组中国环境监测总站100%负荷1号机组测试2021-1-28-29<1.6mg/Nm32号机组测试2021-1-26-27<3.8mg/Nm3三、超低排放技术的工程运用鸳鸯湖电厂〔2X660MW)低温省煤器三相电源改造脱硫增容改造ESP：12-18mg/m3FGD：<5mg/m3西北首台600MW超低排放机组，2021-3-11经过验收煤的特性全水

12.59%硫

0.98%灰

24.56%固定碳

45.68%高位热值(MJ/kg)

21.86低位热值(MJ/kg)18.75三、超低排放技术的工程运用高效除雾除尘一体化安装三、超低排放技术的工程运用鸳鸯湖电厂〔2X660MW)PM10PM2.5马元坤等，科技导报,2021,33(6),69三相电源低低温电除尘排放与电耗三、超低排放技术的工程运用鸳鸯湖电厂〔2X660MW)大港电厂(4X328MW)低温省煤器烟气温度从160ºC降低到110ºC时，PM10下降了81.3%，PM2.5下降了86.2%三、超低排放技术的工程运用技术道路：三相电源改造+高效脱硫除雾除尘安装改造煤的特性全水

11.77%硫

0.46%灰

18.88%固定碳

43.51%高位热值(MJ/kg)

22低位热值(MJ/kg)21.04三、超低排放技术的工程运用PM:<20mg/m3PM10:<20mg/m3PM2.5:<2.5mg/m3电除尘PM:<5mg/m3PM10:<5mg/m3PM2.5:<2.5mg/m3脱硫塔2021年8月24号经过环保示范电厂验收央视焦点访谈2021-11-7报道大港电厂(4X328MW)灵州电厂(2XMW〕循环流化床烟温：170ºC尘：70g/m3低温省煤器降温至120-140ºC添加湿式脱硫分区改造高压电极改造高压电源改造ESP出口：24mg/m3FGD出口：<10mg/m3三、超低排放技术的工程运用技术道路：低温省煤器+三相电源改造+高效脱硫除雾除尘安装改造三、超低排放技术的工程运用灵州电厂ELPI测试ESP出口PM10：15-18mg/Nm3PM2.5：1.5mg/Nm3三、超低排放技术的工程运用16台600-1000MW34台200-350MW11台125-150MW8台75-220T/h王仕龙等，科