化学化工
燃煤电厂氧化协同脱汞技术开发与工程应用
成果概况
成果类别: | 应用技术 | 体现形式: | 新技术 | 课题来源: | 自选课题 |
起止时间: | 2011.07 至2013.07 | 研究形式: | 独立研究 | 所处阶段: | 成熟应用阶段 |
成果属性: | 原始性创新 |
成果简介
本项目开展了燃煤电厂氧化协同脱汞技术开发与工程应用,主要内容包括:
(1)通过对国外目前采用的燃煤电厂汞污染控制技术进行分析对比,并结合对华能北京热电厂汞污染排放的全面监测,以及机组的设备条件等特点,开展了燃煤电厂汞污染控制工程应用技术方案研究;
(2)在方案完成的基础上,进行北京热电厂汞污染控制工程应用技术方案的工程应用,建立了完善的汞污染控制系统;
(3)实现了汞污染控制系统的长期稳定投运,开展了深入的试验研究,对系统运行参数的影响规律进行了研究和优化。
主要技术创新点包括:
(1)设计研制了煤添加剂和稳定剂相结合的联合汞污染控制系统,并完成了我国首套数十万千瓦等级燃煤电厂汞污染控制系统的工程应用,具有投资和运行成本低、汞污染控制效率高的特点;
(2)研究了煤添加剂和稳定剂的汞污染控制机理,并进行了试验验证,表明煤添加剂加入后可有效促进气态单质汞转化为气态二价汞和固态颗粒汞,而稳定剂可以预防气态二价汞还原为气态单质汞,从而减少大气汞污染排放;
(3)对煤添加剂系统进行了优化设计,提出了煤添加剂加入给煤机和热一次风母管的两种不同给入方式,并完成了对比研究;
(4)对稳定剂系统进行了优化设计,提出了稳定剂加入脱硫塔新鲜浆液和循环泵出口的两种不同给入方式,并完成了对比研究;
(5)基于对各种汞排放监测方法的理论分析和试验比对,提出了普通吸附管应用于高温高灰条件下的监测方法,研究了分形态吸附管用于烟气中汞浓度及其形态的监测效果,提出了上述非EPA认证的汞排放监测方法的适用性。
实际运行结果表明:煤添加剂加入后,一方面可以大幅促进气态元素汞转化成气态二价汞,使脱硫前二价汞的平均比例由基准工况的26.2%提升至88.1%,从而利用WFGD实现对二价汞的有效脱除;另一方面可以加强飞灰对气态汞的吸附,使灰中平均汞浓度增加44%,从而提高整体的脱汞效率。汞污染控制系统投运前,电厂的自脱汞率约为41.9%,大气汞排放浓度一般在2.13 μg/m3左右。系统投运后,#4机组的平均脱汞效率可以达到87.0%,大气汞排放浓度降至平均0.32 μg/m3。汞污染控制系统自2011年7月起进行方案设计,于2012年7月份投入运行以来,可以长期稳定高效地实现#4机组的汞污染控制,并且对机组的正常运行未造成不利影响。
通过运行优化,#4机组只需加入24 ppm的煤添加剂,即可获得理想的脱汞效果:实现脱汞效率达到90.0%,大气汞排放浓度降至0.26 μg/m3。并且,系统全年的运行成本仅约为60万,折合0.05分/kWh。
本项目实现了我国首套大型燃煤电厂汞污染控制系统的建设及成功投运,有利于促进汞污染控制技术在我国的推广应用,对我国未来全面实现燃煤电厂高效汞污染控制具有示范意义。
应用前景
主要应用行业: | 水利、环境和公共设施管理业 | 知识产权形式: | 专利 |
应用状态: | 试用 | 拟转化方式: |
单位概况
完成单位: | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | ||
单位地址: | 北京市海淀区知春路甲48号盈都大厦A座22~23层 | ||
单位电话: | 010-58733808 |
联系方式
联系人: | 钟犁 | 联系人电话: | 010-89181275 | 联系人Email: | zhongli@hnceri.com |