電廠脫硫除塵處理設(shè)施實(shí)例

孟艷艷

摘 要：電廠鍋爐是煙氣脫硫除塵系統(tǒng)采用循環(huán)流化床干法煙氣脫硫裝置，利用現(xiàn)有的引風(fēng)機(jī)作為一級(jí)風(fēng)機(jī)。脫硫除塵系統(tǒng)采用旁路布置，即在現(xiàn)有引風(fēng)機(jī)排出的煙氣經(jīng)過脫硫除塵系統(tǒng)凈化后通過脫硫風(fēng)機(jī)排往煙囪，然后通過煙囪排入大氣。脫硫除塵系統(tǒng)脫硫效率為：93.9%，布袋除塵器除塵效率為98.8%，極大減少了污染物的排放量。

關(guān)鍵詞：脫硫除塵系統(tǒng)；脫硫效率；除塵效率

1 鍋爐基本情況

電廠鍋爐是某鍋爐股份有限公司的型號(hào)為DG440/13.7-Ⅱ2型循環(huán)流化床鍋爐，為單汽包、自然循環(huán)、循環(huán)流化床燃燒方式，島式露天布置。鍋爐主要由一個(gè)膜式水冷壁爐膛、兩臺(tái)汽冷式旋風(fēng)分離器和一個(gè)包墻包覆的尾部豎井（HRA）三部分組成。燃燒空氣分為一、二次風(fēng)，分別由爐底和前后墻送入。BMCR工況下正常運(yùn)行時(shí)，占總風(fēng)量50%的一次風(fēng)，經(jīng)床底水冷風(fēng)室，作為一次燃燒用風(fēng)和床內(nèi)物料的流化介質(zhì)送入燃燒室，二次風(fēng)在爐高方向上分上下兩層布置，以保證提供給煤粒足夠的燃燒用空氣，并參與燃燒調(diào)整。在896℃左右的床溫下，空氣與燃料、石灰石在爐膛密相區(qū)充分混合，煤粒著火燃燒釋放出部分熱量，石灰石燃燒生成二氧化碳CO2和氧化鈣CaO；未燃盡的煤粒被煙氣攜帶進(jìn)入爐膛上部稀相區(qū)內(nèi)進(jìn)一步燃燒，這一區(qū)域也是主要的脫硫反應(yīng)區(qū)，在這里，氧化鈣CaO與燃燒生成的二氧化硫反應(yīng)生成硫酸鈣CaSO4。

燃燒產(chǎn)生的煙氣攜帶大量床料經(jīng)爐頂轉(zhuǎn)向，通過位于后墻水冷壁上部的兩個(gè)煙氣出口，分別進(jìn)入兩個(gè)汽冷式旋風(fēng)分離器進(jìn)行氣-固分離。分離后含少量飛灰的干凈煙氣由分離器中心筒引出通過前包墻拉稀管進(jìn)入尾部堅(jiān)井，對(duì)布置在其中的高、低溫過熱器、低溫再熱器、省煤器及空氣預(yù)熱器放熱，到鍋爐尾部出口時(shí)，煙溫已降到131℃左右。被分離捕集下來的灰，通過分離器下部的立管和“J”閥回料器送回爐膛實(shí)現(xiàn)循環(huán)燃燒。鍋爐采用干式除灰，灰渣的排放有二個(gè)途徑：一是通過密封區(qū)底部側(cè)墻的排渣管至滾筒式冷渣器排放，通過水平輸渣皮帶及一臺(tái)大傾角輸渣皮帶將灰渣輸入渣庫。二是作為飛灰被靜電除塵器收集排放，通過輸灰倉泵用壓縮空氣將細(xì)灰輸入灰?guī)臁?/p>

2 脫硫除塵系統(tǒng)生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介

脫硫除塵系統(tǒng)采用循環(huán)流化床干法煙氣脫硫裝置（CFB-FGD），脫硫系統(tǒng)利用現(xiàn)有的電除塵器作為一級(jí)除塵器，利用現(xiàn)有的引風(fēng)機(jī)作為一級(jí)風(fēng)機(jī)。脫硫除塵系統(tǒng)采用旁路布置，即在現(xiàn)有引風(fēng)機(jī)排出的煙氣經(jīng)過脫硫除塵系統(tǒng)凈化后通過脫硫風(fēng)機(jī)排往煙囪，然后通過煙囪排入大氣。

2.1 脫硫系統(tǒng)

從鍋爐空氣預(yù)熱器出來的煙氣經(jīng)一級(jí)電除塵器除去95%以上的粉塵后從底部進(jìn)入吸收塔，在吸收塔里加入消石灰和水進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，除去煙氣中的SO2、SO3等有害物質(zhì)。脫硫系統(tǒng)由煙氣系統(tǒng)、吸收塔、吸收劑制備、脫硫灰再循環(huán)及外排系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、布袋除塵器、壓縮空氣系統(tǒng)等組成。單套煙氣脫硫設(shè)備脫硫塔自下而上依次為進(jìn)口煙道、塔底排灰裝置、塔底吹掃裝置、文丘里管、反應(yīng)段、頂部出口段。脫硫塔為鋼體結(jié)構(gòu)、外壁保溫，脫硫塔尺寸根據(jù)工藝要求（反應(yīng)煙氣流速低于6m/s），且脫硫塔高度滿足脫硫煙氣停留時(shí)間大于6秒。

脫硫塔底排灰裝置雙軸自清式機(jī)械輸送裝置臨時(shí)排灰方式，并設(shè)有吹掃裝置防堵。脫硫塔具有較高的吸收劑利用率。脫硫塔內(nèi)霧化水噴槍殼體為不銹鋼材質(zhì)，嘴芯為炭化硅，其數(shù)量和布置位置由乙方設(shè)計(jì)，乙方設(shè)計(jì)的裝置均能夠滿足本工程的煙氣脫硫指標(biāo)，且運(yùn)行安全、維護(hù)方便。脫硫塔內(nèi)霧化水采用高壓回流式噴槍，能避免磨損、結(jié)垢和堵塞，噴嘴與管道的設(shè)計(jì)便于檢修和更換。脫硫塔選用的材料適合工藝過程的特性，并且能承受煙氣飛灰和脫硫工藝固體懸浮物的磨損，材料具有耐磨保護(hù)措施。脫硫塔內(nèi)所有部件能承受最大入口氣流及最高進(jìn)口煙氣溫度的沖擊，高溫?zé)煔獠粚?duì)任何系統(tǒng)和設(shè)備造成損害。脫硫塔內(nèi)為空塔結(jié)構(gòu)，反應(yīng)段內(nèi)部不設(shè)任何支撐件，以防灰的堆積。塔頂出口無堆積灰的水平段。脫硫塔殼體能承受壓力、管道推力和力矩、風(fēng)和地震荷載，以及承受所有其他作用于脫硫塔上的荷載。支撐和加強(qiáng)件能防止塔體傾斜和晃動(dòng)。

2.2 脈沖布袋除塵器

脫硫后除塵器采用低壓脈沖布袋除塵器，且至少有三年以上的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，噴吹壓力小于0.1MPa，布袋除塵器同時(shí)適應(yīng)脫硫裝置運(yùn)行和不運(yùn)行時(shí)的煙氣與粉塵條件，布袋除塵器入口粉塵濃度按100～1000mg/m3設(shè)計(jì)，除塵效率≥98.0%，保證布袋除塵器出口粉塵濃度小于30mg/m3，保證粉塵排放不超標(biāo)并且保證布袋壽命。

3 主要設(shè)備系統(tǒng)

3.1 吸收劑制備及供應(yīng)系統(tǒng)

以生石灰粉作為脫硫輔助吸收劑，符合設(shè)計(jì)要求的生石灰由粉罐車運(yùn)至廠內(nèi)→生石灰倉→三級(jí)干式消化器→氣力輸送→消石灰倉→消石灰計(jì)量裝置→進(jìn)料斜槽→脫硫塔。

3.2 物料循環(huán)及外排系統(tǒng)

每個(gè)灰斗的灰循環(huán)回脫硫塔進(jìn)行循環(huán)利用，物料循環(huán)采用空氣斜槽方式，其流化板的強(qiáng)度、光滑度、坡度滿足流場(chǎng)和物料循環(huán)通暢，灰斗流化帆布和密封材料采用進(jìn)口產(chǎn)品。斜槽流化風(fēng)機(jī)采用專用風(fēng)機(jī)，一備一用。流化風(fēng)配有專門的加熱裝置和保溫。每個(gè)灰斗出口到空氣斜槽采用檢修手動(dòng)插板閥、大容量的物料循環(huán)灰閥。物料循環(huán)灰閥環(huán)灰閥采用引進(jìn)國外技術(shù)的龍凈自制產(chǎn)品，核心部件進(jìn)口。物料循環(huán)系統(tǒng)與灰斗有隔離裝置，短時(shí)空氣斜槽檢修，除塵器不退出，滿足生產(chǎn)要求。物料循環(huán)系統(tǒng)具有良好的保溫和伴熱。

3.3 脫硫灰輸送系統(tǒng)

每個(gè)灰斗配一套外排灰氣力輸送系統(tǒng)，脫硫時(shí)根據(jù)灰斗的料位信號(hào)進(jìn)行外排。氣力輸送系統(tǒng)采用正壓濃相倉泵輸送方式，并設(shè)有清堵裝置。單套脫硫灰輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)出力系統(tǒng)出力為設(shè)計(jì)灰量的200%。

4 運(yùn)行效果

2015年1月26日進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，脫硫前6次SO2監(jiān)測(cè)結(jié)果為：629.5、630.5、614.9、600.6、597.7、566.3mg/m3，均值為：602mg/m3。脫硫后6次SO2監(jiān)測(cè)結(jié)果為：40、39、38、35、35、34mg/m3，均值為：36.8mg/m3，脫硫效率為：93.9%。布袋除塵器前3次監(jiān)測(cè)結(jié)果為：218.8、232.3、228.2mg/m3，均值為：226.4mg/m3，布袋除塵器后3次監(jiān)測(cè)結(jié)果為：4、3、3mg/m3，均值為：3.3mg/m3，除塵效率為：98.8%。

5 結(jié)束語

本脫硫技改項(xiàng)目實(shí)施后，SO2排放濃度36.8mg/m3，年排放量165t/a，除塵技改項(xiàng)目實(shí)施后，布袋除塵器除塵效率98.8%，煙塵排放濃度3.3mg/m3，年排放量15t/a。消減SO2 2375t/a，消減塵1220t/a。脫硫除塵改造工程的實(shí)施，能最大限度的緩解當(dāng)?shù)囟趸蚝头蹓m污染情況，對(duì)周圍環(huán)境空氣質(zhì)量改善很明顯。脫硫除塵裝置技術(shù)達(dá)到目前先進(jìn)水平，所有設(shè)備的制造和設(shè)計(jì)符合安全可靠、連續(xù)有效運(yùn)行的要求。設(shè)備的可用率不低于97%。本項(xiàng)目屬于環(huán)保項(xiàng)目，項(xiàng)目實(shí)施后削減了SO2及煙塵的排放量，無生產(chǎn)廢水產(chǎn)生，符合清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求，改善了環(huán)境空氣質(zhì)量。