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国家电投景德镇发电厂——低低温电除尘器系统示范

来源:科柏盛环保     发布时间:2024-05-20

       生态环境保护实用技术和示范工程是我会面向所有环保企事业单位的免费年度技术推广服务,从1991年至今,我们已累计推广先进技术和工程4200多项。为便于相关方使用《2022年生态环境保护实用技术和示范工程名录》(详见关于发布《2022年生态环境保护实用技术和示范工程名录》的公告),中国环保产业协会编制了入选技术和工程的简介,陆续公布。简介内容均由入选项目的申报单位提供。
 
  生态环境保护示范工程
 
  2022-S-45
 
  工程名称
 
  国家电投景德镇发电厂——真空热管换热装置及低低温电除尘器系统示范工程
 
  推荐单位
 
  福建省环境保护产业协会
 
  申报单位
 
  福建龙净环保股份有限公司
 
  业主单位
 
  国家电投集团江西电力有限公司景德镇发电厂
 
  建设和运行模式
 
  国资EPC发包建设,电厂自主运行模式。
 
  投运时间
 
  2020年12月16日。
 
  工程规模
 
  燃煤电厂660MW机组,设计烟气量3700000m3/h。
 
  工艺流程
 
  本项目改造工艺流程为:真空热管换热装置设置在锅炉排烟系统空预器与电除尘器之间的烟道。
 
  粉尘比电阻是影响电除尘荷电及除尘效率的主要因素,我国绝大多数电厂除尘器运行不好均与燃煤粉尘比电阻高有关,容易导致电除尘电场二次电压不高,电除尘难以有效的实现粉尘荷电及收尘。实践证明,通过换热装备将烟温降低到90——110℃左右的低低温状态,可以降低粉尘比电阻,有效提高电除尘器电场二次电压,大幅度提高除尘效率;另外,通过低低温电除尘器,可对烟气中的SO3进行高效协同捕集,从而避免下游设备腐蚀及烟囱排放蓝烟等问题。
 
  本项目工艺系统:从发电机轴封加热器和8号低加引出凝结水进入真空热管换热装置,加热后的凝结水回到7号低加入口。通过调节阀控制可实现进入真空热管换热装置的凝结水量调节,将电除尘器的入口烟气温度从145℃降至95℃,从而实现低低温电除尘系统的稳定运行。
 
  运行效果
 
  1.真空热管换热装置性能测试
 
  2021年1月,经测试,满负荷工况下:换热装置平均烟气温降37.5℃,修正后出口平均温度91.2℃;换热装置平均烟气压力降296.5Pa;换热装置凝泵水侧平均压力降0.085MPa。测试结果及热态运行数据表明,换热装置投运正常,各项运行指标均优于产品开发设计要求。结合实际测试分析,投运该装置后可降低机组发电煤耗1.64g/kW·h。
 
  2.低低温电除尘器性能试验
 
  经2021年4月测试,600MW负荷下换热装置投运时,电除尘器烟气流量2910940m3/h,降温幅度42.7℃,测试断面之间(含换热装置、电除尘器、换热装置至空预器出口烟道)阻力为704Pa,漏风率1.97%,出口标态干烟气粉尘浓度15.5mg/m3,除尘效率99.93%,电除尘耗电量677.5kW·h。
 
  换热装置停运时,电除尘器的烟气流量3131026m3/h,测试断面之间(含换热装置、电除尘器、换热装置至空预器出口烟道)阻力为733Pa,漏风率1.95%,出口标态干烟气粉尘浓度25.4mg/m3,除尘效率99.89%,电除尘耗电量960.0kW·h。
 
  通过对比换热装置投运前后的测试结果,可实现电除尘器入口烟温降幅42.7℃,烟气流量降低7%,烟气阻力降低4%,粉尘排放浓度降低38.98%,电除尘器耗电量降低29.4%。
 
  二次污染控制
 
  本系统在设备全生命周期内不会产生二次污染。
 
  达到的标准或性能
 
  JB?T 14090-2020 低低温电除尘器用烟气冷却器
 
  JB?T 12591-2016 低低温电除尘器
 
  JB?T 12592-2016 低低温高效燃煤烟气处理系统
 
  运行情况
 
  真空热管换热装置自投运后已稳定运行1.5年,各项运行指标均达到设计值。在实现烟气余热稳定回收的同时,也保证了低低温电除尘器高效运行。
 
  设备投运后1年内,视在线监测情况对热管进行1次的正常排气处理后即可保持长久的高效换热工作,平时仅需进行日常的声波清灰器清灰,自身无需其他维护,维护工作量小。
 
  此外,烟温降低后,除尘效率提升,电除尘器可调整至保效节能模式运行,节省电耗,降低维护量;引风机进口烟尘浓度降低、风量下降、叶片磨损减少;脱硫塔烟气量下降、烟温降低,效率提升,可适当调整脱硫浆液循环泵的工作,实现节电的同时提高循环泵及塔内零部件的使用寿命,降低脱硫塔运行维护量。
 
  在碳减排方面采取的措施
 
  电力行业的碳排放在我国碳排放结构中占比最大,降碳压力也最大。本项目的成功实施,有利于解决好燃煤电厂及工业窑炉烟气余热利用换热器暴露出的磨损泄漏导致的系列安全问题,对于稳定提高低低温电除尘效率及节能降碳,促进电力及非电行业清洁低碳转型,具有极其迫切的工程示范意义。
 
  真空热管换热装置投运后,冷却水不会泄漏到烟气中,可确保实现低低温电除尘系统的低阻、高效、安全运行,实现杜绝原烟气余热利用器由于磨损导致的冷却水泄漏引发的积灰板结、烟风系统堵塞及阻力大幅上升、引风机电耗增加问题,有效规避冷却水泄漏后电除尘器灰斗堵灰及电场跳闸等安全隐患和排放超标问题,确保机组锅炉排烟治理系统的整体安全运行环境。
 
  真空热管换热装置可将空预器出口的烟气温度降低30℃——60℃,一方面,降温回收的烟气余热利用可为机组降低煤耗≥1.6g/kWh,减少CO2的排放;另一方面,降温后可提高电除尘器的除尘效率,实现对SO3、Hg等多污染物的协同治理,并降低脱硫的降温水耗、及电除尘器和引风机电耗。
 
  碳减排效果
 
  本项目采用真空热管换热装置后,降低标煤耗量约1.64g/kW·h,即年节约标煤量为4871吨,减少CO2排放量14042吨/年。通过测算,本项目年减少引风机电耗348.5万kW·h,经折算可实现年减少标煤耗1028.1吨,减少CO2排放量2963.9t/年;根据第三方测试结果,降低除尘器能耗282.5kW,相应年减少CO2排放约1114.89t。
 
  综上,真空热管换热装置投运后,本项目可减少CO2排放约18120t/年。
 
  示范点
 
  “国家电投景德镇发电厂#2炉660MW机组‘零泄漏’真空热管换热装置及低低温电除尘器技改工程”首次将真空热管技术成功应用于大型燃煤电厂低低温电除尘系统,填补了该领域的技术空白,经专家鉴定整体达到国际领先水平,并建议加快该成果在大型燃煤电厂的推广应用,助力推进国家“双碳”目标。
 
  该项目创新设计三段式热管换热器及配套的封装技术,在实现高效换热、环保提效的同时,满足设备零泄漏及高可靠性运行要求;创新应用热管间工质互不相通的承载式换热模块,在提高设备自身刚性、降低钢材使用量的同时兼顾运行膨胀需求,并为设备调试、检修维护提供更为便捷的技术手段;创新应用基于大数据方法的装置运行状态在线监控系统,实时掌握设备的运行状态,及时分析和预判故障信息,指导设备运维管理,提升设备管控先进性水平;攻克真空热管原位在线制作及修复关键技术,从而保证真空热管换热装置的长期高效使用。
 
  项目节能降碳、环保提效效果显著,为电厂节省了大量的设备运行与维护费用,为低低温电除尘系统提供了一个节能提效、安全可靠的升级改造方案,为电厂烟气余热利用换热装置的升级改造树立了范例。
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