烟羽治理及烟气余热回收项目

发布日期:2021-03-23 17:11

      石家庄诚峰热电有限公司(以下简称“诚峰热电”)为万浦投资(中国)有限公司旗下的热电联产企业,公司于 1997 年成立,2000 年 10 月一期 2 台 12 MW 机组建成投产运行,2004 年二期 1 台 24 MW 机组建成投产运行,2015 年三期 1 台 25 MW 背压机组建成投产运行,总装机容量为 73 MW,锅炉总蒸发量为 590 t/h。

     诚峰热电始终秉承绿色环保的理念主动减排,承担社会责任,多年来在环保设施上累计投资近 2.5 亿元,不断对环保设备、设施进行升级改造。公司在 2015年共投资 5000余万元完成了一期、二期脱硫脱硝项目改造,并通过了环部相关部门的验收,实现了各项排放指标的超低排放。2018年投资2000万元完成锅炉脱硝升级改造,并提前完成了河北省“深度减排”任务,实现了氮氧化物浓度小于 30mg/m3、二氧化硫浓度小于 25mg/m3、粉尘浓度小于 5mg/m3的排放指标。2019年、2020年共投资 6200多万元率先完成河北省范围内烟羽治理环境工作,为正定县的蓝天做出了贡献。

     诚峰热电是正定县唯一的供热企业,担负着正定县 6 万户居民用户、800 万 m2的供热任务。公司本着服务于民的宗旨,重视供热质量,建厂以来得到社会各界的广泛认可,成为石家庄及周边县(市)优秀供热单位榜样。

案例介绍

一、项目名称

烟羽治理及烟气余热回收项目。

二、项目概况

     一期#1—#4 炉烟羽治理工程投资 3 700 万元,于 2019 年 6 月开工建设,11 月投入生产运行。设计非供暖期,烟气温度不超过 48℃,烟气含湿量(用体积百分数表示)不超11%。在供暖期时,温度不超过 30℃,烟气含湿量(用体积百分数表示)不超 4.5%,二氧化硫降低 10 mg/m3、烟尘浓度降低 3 mg/m3,设计余热回收量 26 MW。工程配套配置 2 台36 MW 溴化锂吸收式热泵机组、2 台喷淋塔、2 台热网水增压泵、3 台冬季喷淋泵及其他配套辅机设备。

     二期#5 炉烟羽治理工程投资 2 500 万元,于 2020 年 6 月开工建设,11 月投入生产运行。设计非供暖期,烟气温度不超过 48℃,烟气含湿量(用体积百分数表示)不超 11%。在供暖期时,温度不超过 30℃,烟气含湿量(用体积百分数表示)不超 4.5%,二氧化硫降低 10 mg/m3,烟尘浓度降低 3 mg/m3,设计余热回收量 18 MW。工程配套配置 1 台43.25MW溴化锂吸收式热泵、制冷双工况机组(冬季制热,夏季供冷),1台喷淋塔、2台热网水增压泵、3 台冬季喷淋泵及其他配套辅机设备。

三、烟气余热回收原理

1.工作原理

  烟气余热回收,即通过冷却水与锅炉排烟中的烟气进行换热,冷却水吸收烟气中的热量,温度升高,然后进入溴化理吸收式热泵机组进行换热,将热量释放给热泵,冷却水热量释放后重新返回锅炉烟气中再进行吸热,形成循环系统。同时热泵机组吸收热量后,经过热泵机组热量传递给外网供热的循环水,使供热循环水温度升高,达到提高循环水供热温度的目的。

         2.工艺流程

    在喷淋式喷淋塔内喷淋循环水与锅炉出口烟气进行喷淋换热,喷淋水吸收烟气热量后与凝结水一起回到水箱中进行加药处理,循环水用循环水泵打到热泵机组进行换热,喷淋循环水放出热量后温度降低再回至喷淋塔进行喷淋换热,热泵机组吸收热量后将热量传递给外网供热循环水。

    水处理系统:因烟气中含有 SO2和 NOx,喷淋余热水与烟气接触换热后,喷淋余热水呈酸性,系统安装的 pH 检测装置,实时检测喷淋后余热水的 pH,系统配置中和装置,装置采用碱性溶液,根据 pH 变化自动调节碱液泵输碱量,调节系统 pH,使整个系统处于碱性状态,避免系统管道及设备出现腐蚀现象,同时中和后的烟气凝结水可作为脱硫补水或热网补水使用。

    热网水系统:经过凝汽器升温后的 60℃热网水经热网水增压泵打入热泵制冷机组加热至78℃后,再回至热网回水管,进入汽水换热器加热至所需温度后供出,满足供热需求。

    烟气系统:经过脱硫塔从除尘器出来的热烟气进入喷淋塔的下部进烟口,与余热循环水换热后,从上部出烟口出烟进入连接烟囱入口烟道,烟气温度降至 30℃后排至大气中, 降温的烟气中水蒸气含量大幅减少,释放出大量的汽化潜热。

    余热水系统:从烟气中回收余热的喷淋塔与给余热水降温的热泵制冷机组通过余热水管道构成闭环系统,中间通过余热水循环泵驱动循环。经热泵制冷机组降温后的余热水在喷淋塔内与烟气直接接触换热,吸热升温后的余热水再进入热泵制冷机组降温,降温后的余热水又返回喷淋塔继续与烟气换热,完成整个循环。

   蒸汽系统:为保证热泵制冷机组能实现回收烟气余热产生供热,必须有高压蒸汽进行驱动。驱动蒸汽为热泵制冷机组在采暖季和制冷季提供驱动。项目采用的驱动蒸汽规格为0.9MPa.G,300℃(0.8~1.0MPa,280~310℃)。

四、项目优势、工程创新

该工程既达到了燃煤电厂烟羽治理的目的,又达到了回收烟气余热的目的,既满足了环境治理要求,又增加了企业效益,适用于各燃煤供热发电机组。

该工程采用了喷淋塔降低烟气温度与热泵机组相结合的运行方式,实现了火电厂烟羽治理与余热回收目的,同时热泵机组选取了制冷、制热双工程机组,达到了冬季供热、夏季供冷的创新方式,实现了热电厂冷、热、电三联供运营模式。

五、效益分析

     项目建成投产后,可增加供热面积 90 万 m2。年可减少二氧化碳排放量 20 t,减少粉尘排放约 4 t。全厂效率可提升 6%~8%,发电煤耗降低 20~30 g/kW∙h,年可节约标煤 1 万余 t。

每年效益创收 2 000 多万元,3 年即可收回投入成本。


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