烟气污染物超低排放改造工程_可行性研究报告(4)

天津北疆发电厂一期工程#1机组烟气污染物超低排放改造工程 可行性研究报告

项 目 灰成分分析 二氧化硅 三氧化二铝 二氧化钛 三氧化二铁 氧化钙 氧化镁 氧化钾 氧化钠 五氧化二钒 三氧化硫 二氧化锰 其 它 变形温度 软化温度 半球温度 熔融温度 符号 SiO2 Al2O3 TiO2 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O V2O5 SO3 MnO2 DT ST HT FT 单位 % % % % % % % % % % % % ℃ ℃ ℃ ℃ 设计煤种 校核煤种1 校核煤种2 平朔安太堡煤 神府东胜煤 山西内蒙混煤 52.31 33.5 0.7 3.60 4.65 0.81 0.67 0.49 无 1.67 0.02 1.58 ＞1500 36.71 13.99 13.85 22.92 1.28 0.72 1.23 9.3 1130 1160 1210 46.19 14.64 0.86 17.56 8.06 1.80 1.55 0.56 7.78 0.052 1120 1130 1140 1150 3 脱硫、脱硝及除尘系统现状

北疆发电厂一期工程电除尘器于2009年投产，每台炉设置了两台菲达公司生产的三室五电场静电除尘器，设计效率99.89%，保证效率99.82%，除尘器出口烟尘浓度不大于60mg/Nm3，经湿法脱硫后，烟囱入口烟尘排放浓度不大于30mg/Nm3。

烟气脱硫装置由北京博奇电力有限公司EPC总承包建设，脱硫装置设计含硫量为1.0%，设计脱硫效率不低于96.3%，SO2设计排放值为81.4mg/Nm3(标、干、6%O2)。

烟气脱硝装置原设计为预留，后于2012年5月由北京国电龙源环保公司EPC总承包建设投产，脱硝装置入口设计NOx浓度400mg/Nm3，脱硝效率不低于80%，催化剂2+1设置，最低连续运行烟温293℃。

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3.1电除尘系统现状

#1、#2机组分别于2009年9月26日、11月30日通过168投入运行，运行期间曾发生过气流孔板磨损脱落导致一电场短路现象、变压器烧损、振打轴断等缺陷。每次停机检修均安排进入电除尘内部检查，发现阳极板有轻度沾灰现象、无明显腐蚀。每年机组检修后进行电除尘效率试验，电除尘电场空载电压试验均在50kv以上, 运行比较稳定，电除尘除尘效率基本保持原有设计水平。华北电科院于2012年对#1号机组的电除尘系统进行试验，其有关数据详见下表：

表1：#1炉电除尘A试验数据表

项目 单位 入口1 3标干烟气流量 Nm/h 563806 烟气动压 Pa 112 烟气静压 kPa -3.03 烟气全压 kPa -2.95 烟气流速 m/s 13.66 烟气温度 ℃ 121 2采样截面面积 m 18.6 大气压力 kPa 100.1 烟气含湿量 ％ 5.9 烟气含氧量 ％ 测试工况下湿烟气流量 m3/h 902621 3mg/Nm 19765 实测烟尘浓度 3折算烟尘排放浓度(1.4) mg/Nm 除尘器本体漏风率 ％ 除尘器除尘效率 ％ 除尘器本体阻力 Pa 入口2 543457 106 -3.02 -2.94 13.37 127 18.6 100.1 5.9 883202 19885 入口3 出口1 527990 567134 100 112 -3.03 -3.37 -2.96 -3.29 13.07 13.58 129 115 18.6 18.6 100.1 100.1 5.9 5.9 5.3 862445 897264 20366 71 68 2.80% 99.65% 360 出口2 547914 106 -3.35 -3.27 13.29 120 18.6 100.1 5.9 5.1 877846 64 60 出口3 566031 115 -3.45 -3.37 13.91 125 18.6 100.1 5.9 5 919361 70 66 表2：#1炉电除尘B试验数据表

项目 标干烟气流量 烟气动压 烟气静压 烟气全压 烟气流速 烟气温度 采样截面面积 大气压力 烟气含湿量 烟气含氧量 测试工况下湿烟气流量 实测烟尘浓度

入口4 3Nm/h 564067 Pa 115 kPa -2.97 kPa -2.89 m/s 13.99 ℃ 131 2m 18.6 kPa 100.1 ％ 5.9 ％ m3/h 925387 3mg/Nm 20027 单位 入口5 535339 102 -3.11 -3.04 13.12 125 18.6 100.1 5.9 866462 19398 入口6 541721 104 -3.1 -3.02 13.25 124 18.6 100.1 5.9 874498 19727 出口4 出口5 567127 568371 115 114 -3.41 -3.43 -3.33 -3.35 13.99 13.91 127 122 18.6 18.6 100.1 100.1 5.9 5.9 4.7 4.5 925387 916013 71 97 出口6 551768 107 -3.36 -3.28 13.36 119 18.6 100.1 5.9 4.8 881863 91 华北电力设计院工程有限公司 13

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项目 单位 入口4 3折算烟尘排放浓度(1.4) mg/Nm 除尘器本体漏风率 ％ 除尘器除尘效率 ％ 除尘器本体阻力 Pa 入口5 入口6 出口4 65 2.81% 99.55% 330 出口5 88 出口6 84 3.2脱硫系统现状

脱硫系统与主机系统同步建设投产，运行期间曾发生过喷淋管组断裂、氧化风机断轴等严重缺陷。两台机组均已完成取消旁路改造工作。每次停机检修均安排进入吸收塔内部检查，发现吸收塔中部有石膏堆积、内壁防腐无明显腐蚀。每年机组检修后进行脱硫效率试验，脱硫效率基本保持原有设计水平。华北电科院于2012年对#1号机组的脱硫系统进行试验，有关数据详见下表：

表1. 试验主要数据 除尘器出口（原烟气） 序 号 1 2 3 4 项 目 O2平均值 过量空气系数 SO2测量平均值 SO2折算浓度（α=1.4） 单 位 ％ ppm mg/Nm 3数值 4.26 1.2545 785 2012 脱硫系统出口（净烟气） 序 号 1 2 3 4 5 项 目 O2平均值 过量空气系数 SO2测量平均值 SO2折算浓度（α=1.4） η脱硫效率 单 位 ％ ppm mg/Nm % 3数值 4.22 1.2515 29 74 96.32 经此次试验测得，北疆电厂1号机组锅炉额定负荷运行期间，脱硫装置SO2脱除效率为96.32％。

3.3脱硝系统现状

国家环保监测总站分别于2012年1月13～14日和5月11～12日进行了#1机

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组和#2机组的脱硝工程竣工验收监测工作，天津市环保局分别以津环保管便［2012］23号文和津环保管便［2011］44号文同意北疆电厂一期脱硝工程试生产，2012年9月11日环保部在工程现场召开了竣工验收现场会。2012年11月15日，国家环保部以“环验【2012】251号”文函复北疆电厂一期两台机组脱硝工程通过环保验收。

2013年前11个月#1、2机组脱硝投运率分别为98.78%、98.03%，综合脱硝效率分别为74.76%、72.60%，氮氧化物排放浓度分别为70.68mg/Nm3和83.30mg/Nm3，优于国家及地方排放标准，满足与天津市政府签订的“十二.五”减排责任书规定综合脱硝效率70%以上的要求。

4 主要改造原则及改造设计参数 4.1主要改造原则

改造目标：燃煤机组大气污染物排放达到《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223-2011）中燃气电厂标准。

经与业主沟通，本次改造的主要原则如下：

除尘技术改造拟采用常规除尘器改造+脱硫除雾器改造+增设湿式除尘器的方案。

3其中，将原常规除尘器改造为低低温除尘器，出口烟尘浓度不大于20mg/Nm（6%O2，

标态，干烟气）；脱硫改造后出口烟尘（含石膏）浓度不大于20mg/Nm3（暂按脱硫塔烟尘脱除率50%，不含石膏的出口烟尘浓度为10mg/Nm3；脱硫出口液滴含量由75mg/Nm3改造为50mg/Nm3，含固率20%计，石膏随液滴排出的浓度为10mg/Nm3）；湿式除尘器效率不低于75%。综合以上三种措施，烟囱入口烟尘排放浓度达到5mg/Nm3。

脱硫系统增效改造尽量减少对主体工程的影响，脱硫塔和除雾器格局不变，占地不增加，同时考虑除雾器增效，减少石膏颗粒物随液滴带出。

脱硝系统增效改造尽量减少对主体工程的影响，采用加装预留层催化剂，调整更换催化剂周期的方式。

同时考虑消除烟囱“白烟”的措施。 4.2改造要求及设计参数 4.2.1干式除尘器改造条件及要求

干式电除尘器改造入口烟气条件（一台炉BMCR工况）

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项目名称 过量空气系数 入口湿烟气量 入口干烟气量 入口烟气温度 入口含尘量 单位 Nm3/h Nm3/h ℃ g/Nm3 数值 ～1.288 ～3250000 ～2950000 ～130 ～25 备注 标态，湿基，实际氧 标态，干基，实际氧 标态，干基，6%O2 要求改造后，除尘器效率不低于99.92%，出口烟尘浓度小于20mg/Nm3。 4.2.2 增设湿式电除尘器的烟气条件及要求

项目名称 过量空气系数 入口湿烟气量 入口干烟气量 入口烟气温度 单位 Nm3/h Nm3/h ℃ ℃ mg/Nm3 mg/Nm3 设计煤种 ～1.327 ～3480000 ～3060000 ～50 80 20 50 10 35 备注 标态，湿基，实际氧 标态，干基，实际氧 正常运行工况 耐热 标态，干基，6%O2 考虑脱硫岛除尘效率50% 烟尘含石膏 标态，干基，6%O2 雾滴含固率按20%计 标态，干基，6%O2 入口烟尘浓度 入口雾滴浓度 入口雾滴中石膏浓度 mg/Nm3 入口SO2浓度 mg/Nm3 加装的湿式电除尘器效率按75%考虑，出口烟尘（含石膏）浓度达到5mg/Nm3。 4.2.3 脱硫系统改造入口烟气条件（一台炉BMCR工况）

项目名称 入口湿烟气量 入口干烟气量 入口烟气温度 入口烟气压力 入口SO2浓度 入口含尘量

单位 Nm3/h Nm/h ℃ Pa mg/Nm3 mg/Nm3 3数值 ～3250000 ～2950000 ～90 180 ～4000 2200 20 备注 标态，湿基，实际氧 标态，干基，实际氧 考虑烟气余热利用 或采用低低温除尘器 事故工况 标态，干基，6%O2 标态，干基，6%O2 华北电力设计院工程有限公司 16

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