一、工程名称
脱硫除尘提效改造工程
二、申报单位
河北华电石家庄裕华热电有限公司
华电电力科学研究院有限公司
三、业主单位
河北华电石家庄裕华热电有限公司
四、投运时间
2022年4月15日
五、工程简介
根据2014年国家三部委颁发的《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》相关要求，污染排放限值满足烟尘<10(5)mg/Nm3，二氧化硫<35mg/Nm3，氮氧化物<50mg/Nm3的要求。根据《河北省大气污染防治工作领导小组办公室关于印发<河北省钢铁、焦化、燃煤电厂深度减排攻坚方案>的通知》，河北区域燃煤机组污染物排放浓度执行烟尘<5mg/Nm3，二氧化硫<25mg/Nm3，氮氧化物30mg/Nm3深度减排要求，进一步增加了环保设施运行成本。
河北华电石家庄裕华热电有限公司安装有湿式静电除尘器，实现了超低排放粉尘排放不超过5mg/Nm3的标准要求，但仍存在能耗高、设备故障率高的问题，特别是关键设备一旦发生故障造成湿式除尘器被迫停止运行。为此裕华热电通过对高效稳涡烟气深度净化技术进行系统研究，开展脱硫除尘提效改造工程，采用在除雾器后安装高效多相流烟气净化器，积极探索现有湿式静电除尘器的替代方案，提高了脱硫塔内除尘除雾效率，降低了电耗水耗，确保整个烟气净化系统的安全可靠稳定运行。
工程于2022年1月投入使用，2022年4月15日通过专项验收，并取得专项验收意见。其验收结论为：结合现场、设计方案和检测报告，安装高效多相流烟气净化器后，1#机组产生的颗粒物可满足《燃煤电厂大气污染物排放标准》(DB12/2209-2015)表1中大气污染物排放限值及《河北省钢铁、焦化、燃煤电厂深度减排攻坚方案》(冀气领办[2018]156号)中河北省燃煤电厂深度减排验收参照标准中相关排放限值要求。
工艺流程：
在裕华热电1号机组脱硫塔内安装多相流烟气净化器，多相流烟气净化器是一种利用离心旋风分离技术除尘除雾的直通式并联涡管静态设备，主要由外壳体设备、旋风分离装置，液滴回收结构装置（水箱）和冲洗系统组成。其中分离结构用于将喷淋层冲洗后烟气中的烟尘（包括石膏颗粒和硫酸雾滴）进行分离，且通过对涡管的设计将分离下来的雾滴及颗粒与主流隔离，避免烟尘的二次携带。经处理后的气体经210米高排气筒达标排放，可替代现有湿式电除尘。
图1 工艺流程图
改造后，经第三方检测颗粒物最大小时均值折算排放浓度为3.65mg/Nm3，满足脱硫塔入口烟尘浓度低于设计值(<30mg/Nm3)时，无需开启湿式电除尘，可实现出口烟尘浓度<5mg/Nm3,脱硫塔入口烟尘浓度高于设计值时，可实现湿式电除尘运行能耗平均降低幅度>50%；设备本体实际压降约为200Pa，低于项目目标值400Pa。
图2 安装照片
本工程主要关键点和创新点主要为：（1）受限空间内紧凑型多水路烟气净化器研发，在吸收塔顶部有限可利用空间内，研发除雾器系统流场组织、模块流量分配以及模块化安装接口匹配，攻克受限空间内紧凑型除雾器模块化安装以及机组变负荷适应性难题；（2）湿式静电除尘器的替代方案研究，出口烟尘和雾滴浓度受负荷及烟尘浓度冲击的影响，优化运行方案，降低电耗水耗。
项目自改造后至今，运行稳定，未发生过事故，其经济效益显著：（1）相比原有除雾器水耗降低，年节约用水6万吨，同时湿式电除尘器一年节约用水9.2万吨，共节约用水15.2万吨，相对于原二级除雾器和湿式电除尘器节水率达到70%，年节约成本约110万元；（2）降低湿式电除尘器药剂消耗、降低湿式电除尘器维修费用、湿式电除尘器运行条件改善避免潜在的湿电维护更换成本，三项年节约成本约100万元；（3）湿式电除尘运行电耗降低、净化器阻力增大电耗增加，两项合计节约煤耗约0.5g/kWh，按照吨煤1240元、年运行4700h计算，年节约成本约87.5万元。降低运行成本避免潜在损失效果显著。
