燃煤電廠氧化協同脫汞技術開發與工程應用
成果概況
成果類別: | 應用技術 | 體現形式: | 新技術 | 課題來源: | 自選課題 |
起止時間: | 2011.07 至2013.07 | 研究形式: | 獨立研究 | 所處階段: | 成熟應用階段 |
成果屬性: | 原始性創新 |
成果簡介
本項目開展了燃煤電廠氧化協同脫汞技術開發與工程應用,主要內容包括:
(1)通過對國外目前采用的燃煤電廠汞污染控制技術進行分析對比,并結合對華能北京熱電廠汞污染排放的全面監測,以及機組的設備條件等特點,開展了燃煤電廠汞污染控制工程應用技術方案研究;
(2)在方案完成的基礎上,進行北京熱電廠汞污染控制工程應用技術方案的工程應用,建立了完善的汞污染控制系統;
(3)實現了汞污染控制系統的長期穩定投運,開展了深入的試驗研究,對系統運行參數的影響規律進行了研究和優化。
主要技術創新點包括:
(1)設計研制了煤添加劑和穩定劑相結合的聯合汞污染控制系統,并完成了我國首套數十萬千瓦等級燃煤電廠汞污染控制系統的工程應用,具有投資和運行成本低、汞污染控制效率高的特點;
(2)研究了煤添加劑和穩定劑的汞污染控制機理,并進行了試驗驗證,表明煤添加劑加入后可有效促進氣態單質汞轉化為氣態二價汞和固態顆粒汞,而穩定劑可以預防氣態二價汞還原為氣態單質汞,從而減少大氣汞污染排放;
(3)對煤添加劑系統進行了優化設計,提出了煤添加劑加入給煤機和熱一次風母管的兩種不同給入方式,并完成了對比研究;
(4)對穩定劑系統進行了優化設計,提出了穩定劑加入脫硫塔新鮮漿液和循環泵出口的兩種不同給入方式,并完成了對比研究;
(5)基于對各種汞排放監測方法的理論分析和試驗比對,提出了普通吸附管應用于高溫高灰條件下的監測方法,研究了分形態吸附管用于煙氣中汞濃度及其形態的監測效果,提出了上述非EPA認證的汞排放監測方法的適用性。
實際運行結果表明:煤添加劑加入后,一方面可以大幅促進氣態元素汞轉化成氣態二價汞,使脫硫前二價汞的平均比例由基準工況的26.2%提升至88.1%,從而利用WFGD實現對二價汞的有效脫除;另一方面可以加強飛灰對氣態汞的吸附,使灰中平均汞濃度增加44%,從而提高整體的脫汞效率。汞污染控制系統投運前,電廠的自脫汞率約為41.9%,大氣汞排放濃度一般在2.13 μg/m3左右。系統投運后,#4機組的平均脫汞效率可以達到87.0%,大氣汞排放濃度降至平均0.32 μg/m3。汞污染控制系統自2011年7月起進行方案設計,于2012年7月份投入運行以來,可以長期穩定高效地實現#4機組的汞污染控制,并且對機組的正常運行未造成不利影響。
通過運行優化,#4機組只需加入24 ppm的煤添加劑,即可獲得理想的脫汞效果:實現脫汞效率達到90.0%,大氣汞排放濃度降至0.26 μg/m3。并且,系統全年的運行成本僅約為60萬,折合0.05分/kWh。
本項目實現了我國首套大型燃煤電廠汞污染控制系統的建設及成功投運,有利于促進汞污染控制技術在我國的推廣應用,對我國未來全面實現燃煤電廠高效汞污染控制具有示范意義。
應用前景
主要應用行業: | 水利、環境和公共設施管理業 | 知識產權形式: | 專利 |
應用狀態: | 試用 | 擬轉化方式: |
單位概況
完成單位: | 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司 | ||
單位地址: | 北京市海淀區知春路甲48號盈都大廈A座22~23層 | ||
單位電話: | 010-58733808 |
聯系方式
聯系人: | 鐘犁 | 聯系人電話: | 010-89181275 | 聯系人Email: | zhongli@hnceri.com |
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