《燃煤电站烟气多污染物协同治理关键技术研究及工程应用》

点击下载 ⇩

该项目属于动力工程、环境工程等交叉学科领域。

燃煤电站耗煤占全国煤炭消费的比例超过50%,发电量约占全国发电总量的65%。但是其排放的颗粒物、SO2、NOx、SO3和Hg等大气污染物对生态环境和人民健康带来了严重的危害。由于中国不同时期逐步强调对单项特征污染物的控制,因此常规烟气治理系统侧重单一设备对单一污染物的脱除,设备之间缺乏整体协同,在实现多污染超低排放目标时,存在能耗、物耗过高等问题。该项目经过近10年的持续攻关,首次提出了“烟气治理设备直接脱除主污染物并协同脱除其他污染物,或者为下游设备脱除污染物创造条件”的协同治理技术思想,率先开展了多污染物协同治理关键技术研究,并成功实现了大规模工程应用。主要创新点如下:

创建了燃煤电站烟气协同治理方法。发现了燃煤电站颗粒物、SO2、NOx、SO3和Hg等多污染物的跨设备协同脱除机制,提出了强化污染物协同脱除的技术途径,创建了以低低温电除尘技术和复合高效除尘的深度脱硫技术为核心的烟气协同治理方法,率先建立了多污染物协同治理技术标准体系,实现了燃煤电站高能效超低排放,整体技术可实现颗粒物、SO2、NOx、SO3, Hg排放浓度分别低于5、20、30、5、0.0015mg/m3,优于超低排放及燃气轮机组排放标准。

首次提出了低低温电除尘技术工程应用判据。揭示了烟气温度冷却至硫酸露点以下过程中SO3与烟尘中碱性物质的冷凝吸附反应机制,首次提出了烟气灰硫比>50的低低温电除尘技术工程应用判据,开发了基于多场协同效应的低低温电除尘一体化系列装置,突破了SO3难脱除、高比电阻烟尘反电晕及材料易腐蚀的技术瓶颈,解决了低低温电除尘技术适应中国复杂煤质的技术难题,实现了颗粒物与SO3的高效协同脱除。

研制了深度脱硫协同高效除尘的分级复合吸收塔。发明了薄膜持液层内件和水平流式双钩双通道除雾器,提出了SO2分级深度脱除、颗粒物多重导向高效拦截的石灰石-石膏湿法工艺,突破了传统工艺气液反应末端传质推动力过低、细小液滴难以有效捕集的技术瓶颈,首次将单塔脱硫效率由98%提高至99.5%以上,协同除尘效率由50%提高至80%以上,在不新增串联塔和湿式电除尘器的条件下,经济高效地解决了中高硫燃煤烟气超低排放的世界难题。

该项目共获授权发明专利48项、实用新型84项,发表论文107篇,出版专著4部,形成5项国家标准、21项行业及地方标准、9项企业标准。整体技术成果获中国电力科技进步一等奖。专家鉴定委员会认为低低温电除尘一体化装置、分级复合脱硫塔等协同治理关键设备达到国际领先水平。

项目成果首先于2014年在华能长兴电厂660MW机组工程示范,推广应用的装机容量超过1亿千瓦(超过德国和日本燃煤总装机容量之和)。近三年新增产值100多亿元,新增利润超过10亿元。有力支撑了中国燃煤超低排放战略的实施,推动了燃煤烟气治理技术的整体进步。

  1. 下载详细PDF版/Doc版

提示:为方便大家复制编辑,博主已将PDF文件制作为Word/Doc格式文件。