濕法煙氣脫硫雙塔雙循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化措施

趙曉勇，呂學(xué)鑫，徐 科

（1.寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司；2.寧夏峰業(yè)環(huán)保科技有限公司，寧夏 靈武751400）

濕法煙氣脫硫雙塔雙循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化措施

趙曉勇1，呂學(xué)鑫2，徐 科2

（1.寧夏京能寧東發(fā)電有限責(zé)任公司；2.寧夏峰業(yè)環(huán)?？萍加邢薰?，寧夏 靈武751400）

針對寧夏京能寧東發(fā)電廠石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)增容改造項(xiàng)目，應(yīng)用雙塔雙循環(huán)工藝進(jìn)行了分析和總結(jié)，提出了改進(jìn)濕法脫硫系統(tǒng)雙塔雙循環(huán)工藝運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的措施，在提高脫硫系統(tǒng)設(shè)備安全、穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上，保證脫硫運(yùn)行避免對主機(jī)的影響，為脫硫系統(tǒng)的節(jié)能、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供參考依據(jù)。

燃煤電廠；脫硫雙塔雙循環(huán)；濕法脫硫；運(yùn)行優(yōu)化

石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的脫硫技術(shù)。京能寧東發(fā)電廠1號機(jī)組660MW燃煤機(jī)組脫硫增容改造圓滿成功，采用石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)，脫硫裝置采用一爐雙塔雙循環(huán)配置，大大降低污染物SO2的排放量。脫硫系統(tǒng)中的漿液循環(huán)泵、氧化風(fēng)機(jī)占據(jù)了脫硫耗電的絕大部分，為了確保脫硫系統(tǒng)高效穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)有效降低耗電量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能與減排雙贏，通過優(yōu)化脫硫運(yùn)行方式，有效的降低脫硫系統(tǒng)耗電量。

1 節(jié)水方面的優(yōu)化

脫硫系統(tǒng)是全廠耗水量最大的用戶，系統(tǒng)水消耗主要是吸收塔煙氣蒸發(fā)水、石膏攜帶水、廢水排放水。

1.1 煙氣蒸發(fā)水

煙氣蒸發(fā)水是煙氣在漿液洗滌過程中，通過煙氣換熱由于水的蒸發(fā)和煙氣攜帶的水分。脫硫裝置不設(shè)GGH，改造之前BMCR工況時(shí)原煙氣溫度135℃，凈煙氣溫度48℃，改造之后電除塵前增加低溫省煤器，脫硫設(shè)置雙塔雙循環(huán)，改造之后BMCR工況時(shí)原煙氣溫度降至110℃，凈煙氣溫度降至46℃。為了減少煙氣攜帶水，一級吸收塔設(shè)置兩級除霧器、二級吸收塔原有兩級除霧器，可以除去霧滴中50%的液體。

1.2 石膏含水率

石膏含水率是由于石膏脫水過程中石膏結(jié)晶不規(guī)則及石膏雜質(zhì)的影響，導(dǎo)致石膏含水率的產(chǎn)生。石膏含水率的要求低于10%，但由于石膏品質(zhì)的影響導(dǎo)致石膏含水率有所增加。脫硫增容改造吸收塔、氧化風(fēng)量增加，新增兩條脫水皮帶機(jī)，石膏純度提高，石膏含水率由原有的18%，降低為15%。

針對石膏品質(zhì)情況，主要從以下幾點(diǎn)控制：

（1）提高鍋爐除塵器運(yùn)行狀況，煙氣粉塵濃度降低，從而降低大量惰性物質(zhì)及雜質(zhì)進(jìn)入吸收塔，致使吸收塔漿液重金屬含量降低。

（2）保證吸收塔補(bǔ)水水源品質(zhì)及吸收塔廢水的排放量，降低吸收塔氯離子的含量，從而提高石膏的品質(zhì)。

（3）通過對石膏含濕量的化驗(yàn)，通過對吸收塔運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行控制，調(diào)整石膏品質(zhì)：

1）一級吸收塔PH值的調(diào)整：由原來的（5.5-5.8）調(diào)整到（4.6-5.0），二級塔PH值由原來的（5.0-5.2）調(diào)整到（5.2-5.5）。

2）一級吸收塔液位的調(diào)整：由原來的（12.5-13m）調(diào)整（13-13.5m），二級塔液位由原來的（6.5-6.8m）調(diào)整（6.8-7.0m）。

3）吸收塔密度由原來的1150 kg/m3，調(diào)整到1130 kg/m3。

通過以上調(diào)整保證SO2的吸收，鈣離子的溶解和亞硫酸鹽的氧化，減少生成層狀、針狀晶體，進(jìn)一步向片狀、簇狀或花瓣形發(fā)展，從而使石膏的結(jié)晶趨于規(guī)則，生成短柱狀的石膏晶體，易于石膏脫水。

2 節(jié)電方面的優(yōu)化

脫硫系統(tǒng)運(yùn)行一方面要達(dá)到環(huán)保排放要求，一方面要降低脫硫運(yùn)行成本，這兩個方面互為矛盾，因而若要降低脫硫系統(tǒng)耗電，優(yōu)化脫硫運(yùn)行方式是唯一的途徑。

2.1 脫硫漿液循環(huán)泵運(yùn)行優(yōu)化

脫硫系統(tǒng)增容改造后新增三臺漿液循環(huán)泵、兩臺氧化風(fēng)機(jī)等。1號脫硫系統(tǒng)雙塔雙循環(huán)一級塔三臺漿液循環(huán)泵、兩臺氧化風(fēng)機(jī)，二級塔四臺漿液循環(huán)泵、三臺氧化風(fēng)機(jī)。機(jī)組低負(fù)荷、低硫份時(shí)，液氣比、脫硫效率有調(diào)節(jié)的空間。

脫硫增容設(shè)計(jì)煤種2.0%（FGD入口SO2濃度5300 mg/m3），出口SO2濃度執(zhí)行50 mg/m3排放限值，脫硫增容改造后單臺機(jī)組新增電量4227kW/h，1號脫硫系統(tǒng)總耗電量為8842kW/h，一級塔漿液循環(huán)泵兩運(yùn)一備，二級塔漿液循環(huán)泵三運(yùn)一備。

漿液循環(huán)泵的運(yùn)行方式根據(jù)煙氣SO2質(zhì)量流量為判斷依據(jù)：SO2質(zhì)量流量（kg/h）=SO2濃度（mg/Nm3）×煙氣流量（Nm3/h）負(fù)荷工況時(shí)漿液循環(huán)泵的運(yùn)行方式及采取的措施：

如果實(shí)際運(yùn)行中SO2濃度不高與設(shè)計(jì)煤5300mg/Nm3（干基，6%O2）時(shí)：

表1

如果實(shí)際運(yùn)行中SO2濃度低于4000mg/Nm3（干基，6%O2）時(shí)：

表2

#1、#2機(jī)組脫硫指標(biāo)情況對比（同負(fù)荷660MW，#1機(jī)組入爐煤含硫量1.5%，#2機(jī)組入爐煤含硫量1.2%）

表3

2.2 脫硫氧化風(fēng)機(jī)運(yùn)行優(yōu)化

脫硫系統(tǒng)增容改造后新增兩臺氧化風(fēng)機(jī)。1號脫硫系統(tǒng)雙塔雙循環(huán)一級塔兩臺氧化風(fēng)機(jī)，二級塔三臺氧化風(fēng)機(jī)。一級塔氧化風(fēng)機(jī)（離心風(fēng)機(jī)）一運(yùn)一備；二級塔氧化風(fēng)機(jī)（羅茨風(fēng)機(jī)）一運(yùn)兩備。一級塔新增氧化風(fēng)機(jī)為高速離心風(fēng)機(jī)，通過調(diào)節(jié)氧化風(fēng)機(jī)進(jìn)口導(dǎo)葉開度來調(diào)節(jié)氧化風(fēng)機(jī)出口流量。

按照O/S為2.0-2.5來計(jì)算理論需要的空氣量來調(diào)節(jié)離心風(fēng)機(jī)出口流量：

表4

3 結(jié)語

脫硫增容改造脫硫出口排放標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到排放要求，通過節(jié)能優(yōu)化，采取對一、二級吸收塔漿液循環(huán)泵進(jìn)行搭配，提高運(yùn)行的穩(wěn)定性，這些措施對保證脫硫效率、脫硫投運(yùn)率以及主機(jī)和脫硫系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提出指導(dǎo)意義。

［1］余鵬等.石灰石石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行［J］.熱力發(fā)電，2007（07）.

［2］何育東.火電機(jī)組煙氣脫硫裝置運(yùn)行優(yōu)化［J］.熱力發(fā)電，2010（04）.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.021

趙曉勇（1982-），男，助理工程師，多年從事火電廠環(huán)保設(shè)施運(yùn)行管理工作，參與地區(qū)多個脫硫、脫硝項(xiàng)目的標(biāo)書審查、評標(biāo)。