外三独创的冷凝法除湿减排项目的技术方案工程效果

2016年，冷凝法烟气除湿减排技术分别在外三#7、#8机组实施，成功地实现了低能耗消除白色烟羽的工程效果，其主要技术成果如下：

1、节水效果

采用冷凝法烟气除湿减排干烟的技术方案后，单台机组平均可凝结析出水量为70t/h(随季节不同略有差异)，每年可收集冷凝水至少50万吨。收集水用于脱硫除雾器的冲洗水，实现节水效益。对北方缺水地区来说，湿法脱硫系统是煤电厂的用水大户而且在北方由于冷源温度相对于南方地区更低，在同等条件下可回收更多比例的冷凝水。如应用该技术，将收集到的烟冷凝水经简单处理后重新打回至脱硫系统使用，其绝对量相当于脱硫系统用水总量减少一半左石，极限条件下(如冬季)基本可做到脱硫系统的水耗平衡。项目产生的示范意义十分显著，具有广泛推广的价值。

2、改善白色烟羽，降低系统能耗

通过冷凝后的烟气由于其含湿量已显著下降，在相同的气候条件下，外三消除白色烟羽所需的加热量小于常规加热法，相较于传统的烟气加热技术能耗有着显著的下降，但改善白色烟羽的效果是相同的。该技术较传统烟气加热技术对机组煤耗影响小于1g/kwh。

燃煤电厂排烟形态会随着外部气象条件(温度、湿度、风向、风速、气压等)和电厂烟气参数(烟气量、含湿量、排烟温度、水蒸气分压力、燃煤成分、机组运行模式等)等发生明显变化。根据水汽在大气环境中的凝结特性，基于理论计算和现场试验，得出各物性参数之间的关系，外三建立了白色烟羽形成的多维度模型，研发出了消除白色烟羽的智能模糊控制模型。该模型通过采集现场多个位号的数据信息，实现系统控制在线寻优和优化设定，依托自动控制系统自动寻优、调整环保设备运行方式，避免了“过加热”情况，利用最小耗能实现“白色烟羽显著缓解或者消除”。该技术成果不仅适用于冷凝干烟模式，同样也适用于传统烟气加热模式的自动寻优调节控制。该技术成果已通过#7、#8机组冷凝干烟系统运行阶段进行了验证。图5为基于某特定运行模式下，白色烟羽出现的物理边界。

3、脱除净烟气中剩余SO2/SO3，减少酸性气体排放

脱硫后净烟气中的剩余SO2/SO3遇水会发生剧烈反应而溶于水，理论上可全部脱除。但考虑到冷凝析水装置中烟气的停留时间较短，气流方向和冷凝水流动方向为垂直方向，存在部分气体逃递，只能收集部分SO2/SO3。根据外三冷凝水检测报告计算，SO2/SO3融水形成的硫酸根含量约为40mg/L。若回收冷凝水按70t/h计，年利用小时5000小时计，每年可减排纯硫酸(H2SO4)14.3吨。若推广到全国5.3亿千瓦容量的燃煤机组上，可减少7579吨纯硫酸的向大气中的排放，而SO2/SO3的排放正是酸雨的主要成因。

4、进一步减排粉尘

该技术使用后，冷凝水不断从烟气中析出并凝结的过程中，烟气中的微小颗粒会随着冷凝水的收集被去除。烟气冷凝水中还包含K、Na、Ca、NO3-等多种物质，通过冷凝水的收集，还能减排大量的可溶性盐。虽然外三的粉尘实际排放浓度已小5mg/m3，该技术在外三应用时其除尘效果并不会明显，但对于其它粉尘排放仍存在间题的电厂而言具有推广价值。

该技术的意义和推广价值

冷凝法烟气除湿减排千烟技术实施后可以获得减少排放、降低水耗等环保、经济效益，同时可以有效减除烟尘、SO3等多种污染物，提高烟尘等污染物达标排放的可靠性和稳定性，起到很好的环保效益和社会效益。现在水资源日益匮乏，各国都在积极推进火电厂烟气水份回收的相关工作，而随着我国最新“水十条”政策出台，对水资源的利用将趋于严格，要求火电行业促进再生水利用、控制用水总量、提高用水效益。因此，降低燃煤电厂的水耗是当前环保改造的趋势。冷凝法烟气除湿减徘技术可以有效收集湿法脱硫后烟气的水汽，收集的废水可在脱硫中重复利用，降低水耗。这也是国内首次百万级大机组实现脱硫后湿烟气所含酸性水汽的工化系统性捕集，实现低能耗的循环利用，具有很好的示范作用。2016年1月24日，外三组织召开了冷凝法烟气除减排技术专家论证会，以柴发合为组长的专家组一致讨论认为，该技术立足于污染物的进一步减排收集，效果明显。多年来，外三施了多项压内外领先的节能减排创新技术，并得到多方肯定。而此次外三冷凝法烟气除湿减排项目的实施更是摸索一种新的火电净烟气除湿的方法，能够减少水蒸气和污染物的排放，为全国火电环保技术发展探索一条新的道路。该项目的实施也符合上海加速推进、加快建设具有全球影响力的科技创符中心的要求，能为减缓全球变彩的人类共同目标做出应有的贡献。