當(dāng)前形勢(shì)下電廠環(huán)保設(shè)施優(yōu)化改造及節(jié)能思路

孫 鵬，何振坤

（深能合和電力（河源）有限公司，廣東 河源 517025）

當(dāng)前形勢(shì)下電廠環(huán)保設(shè)施優(yōu)化改造及節(jié)能思路

孫 鵬，何振坤

（深能合和電力（河源）有限公司，廣東 河源 517025）

伴隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國(guó)家對(duì)于電力的需求日益加強(qiáng)。然而電力需求不斷增加時(shí)卻忽略了環(huán)境的保護(hù)。在當(dāng)前電廠的生產(chǎn)方式之中，煤炭生產(chǎn)方式由于其生產(chǎn)成本低依舊備受青睞。伴隨著這種方式的高負(fù)荷生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益增加了卻忽略了環(huán)境保護(hù)，大多數(shù)的生產(chǎn)者都沒(méi)有達(dá)到排污指標(biāo)。在新的情勢(shì)之下，各種環(huán)保設(shè)備高額投運(yùn)率是大勢(shì)所趨的。所以，對(duì)生產(chǎn)方式進(jìn)行優(yōu)化、節(jié)能改造，盡量的節(jié)能降低損耗是非常有必要的行為方式。文章結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)總結(jié)一些改造思路來(lái)共同探討。

脫硫；除塵；廢水處理；改造；節(jié)能

1 電除塵器、濕式除塵器優(yōu)化改造

大部分廠商依舊未采取電、布袋的除塵方式，導(dǎo)致除塵效率的低下。所以很多需要對(duì)全部或?qū)⒌谝浑妶?chǎng)等前級(jí)電場(chǎng)進(jìn)行高頻電源、高壓復(fù)合脈沖電源進(jìn)行改造或其它高效電源改造來(lái)彌補(bǔ)低效問(wèn)題。除塵器控制方式需要依據(jù)負(fù)荷、煤質(zhì)、排放濃度等參數(shù)的變化波動(dòng)來(lái)進(jìn)行閉環(huán)調(diào)節(jié)及動(dòng)態(tài)自動(dòng)的調(diào)整。例如使用節(jié)電模式、相鄰機(jī)組實(shí)施低負(fù)荷時(shí)穿插進(jìn)行輸灰等，這種方式可以很大程度上降低電除塵器、輸灰設(shè)備耗電率。對(duì)倉(cāng)泵系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造，降低輸灰壓力和閥門內(nèi)漏。從而使倉(cāng)泵系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造，降低了輸灰壓力和閥門內(nèi)漏。

使用濕式除塵器、電除塵器電灰斗、絕緣箱、保溫間加熱在目前加熱方式較多。但這些方式不僅運(yùn)行之中耗電率較高，而且容易損壞。應(yīng)當(dāng)充分的依靠電廠輔汽聯(lián)箱等低級(jí)汽源，來(lái)進(jìn)行蒸汽加熱或者輔以熱風(fēng)改造，從而達(dá)到節(jié)能節(jié)電的目的。

2 脫硫設(shè)備節(jié)能優(yōu)化改造

目前電廠中使用的脫硫系統(tǒng)氧化風(fēng)機(jī)均為羅茨風(fēng)機(jī)，配套的電機(jī)都是6kV，其具有功率大、耗電率高、效率低的特點(diǎn)?？梢砸揽渴闺姍C(jī)實(shí)現(xiàn)變頻的改造，然后根據(jù)吸收塔內(nèi)液位、密度、pH值等數(shù)值的波動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的調(diào)節(jié)。在相鄰脫硫系統(tǒng)加裝氧化風(fēng)管聯(lián)絡(luò)門，同時(shí)向2臺(tái)吸收塔提供氧化風(fēng)，適用于一爐一塔脫硫的方式，可以很大程度上降低用電率。如果條件成熟為了省去氧化風(fēng)減溫裝置及減溫水耗量，可以將羅茨風(fēng)機(jī)改型為離心式風(fēng)機(jī)。

使用吸收塔噴淋層安裝增效環(huán)或者是持液層（托盤），其效果都非常顯著。采用的方法是在吸收塔各層噴淋層下部分別添加環(huán)形增效環(huán)，這樣可以使煙氣從漿液覆蓋率低的塔壁處經(jīng)過(guò)的停留時(shí)間的增加。這樣的方法可能會(huì)使煙氣的阻力增加，但是在吸收劑足夠情況下可以使效率增加，它的作用可以和一臺(tái)循環(huán)泵相當(dāng)。在漿液噴淋層噴嘴和氧化風(fēng)管網(wǎng)上進(jìn)行改進(jìn)，使?jié){液噴淋層噴嘴逐級(jí)改型為單項(xiàng)的雙頭高效噴嘴，這樣的做法可有效提高漿液的覆著率和脫硫的效率。將氧化風(fēng)管管網(wǎng)進(jìn)行加密、增大噴氣孔孔徑、減少數(shù)量，使氧化效果提高，降低風(fēng)機(jī)的電耗。

3 二氧化硫治理設(shè)施改造路線

在當(dāng)前的形式下，國(guó)家已建設(shè)脫硫設(shè)施的煤電機(jī)組大約有6.8億千瓦，大多數(shù)的火電廠煙氣脫硫裝置大多采用的是石灰石-石膏濕法脫硫工藝。在脫硫設(shè)施的煤電機(jī)組中大約有比例超過(guò)92%使用的這種脫硫工藝。為了維持經(jīng)濟(jì)效益，大多數(shù)火電廠的摻燒比重也在不斷的升高，從而來(lái)彌補(bǔ)由于近年來(lái)國(guó)內(nèi)火電廠電煤質(zhì)量下降的問(wèn)題。正是由于這一問(wèn)題，已經(jīng)開始有部分的電廠在燃煤種類上和設(shè)計(jì)的煤種有太大的出入，不僅如此，有很多的脫硫工程，都是為了需要在短期內(nèi)建成的，存在著諸多的問(wèn)題，并且還存在排放不達(dá)標(biāo)的情況，根據(jù)國(guó)家要求，這一部分電廠的排放系統(tǒng)都不能正常進(jìn)行。近幾年來(lái)，全國(guó)的煤電機(jī)組都在不斷地進(jìn)行改裝去適應(yīng)更加嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，但是依舊有30%的機(jī)組處于待改裝階段。機(jī)組改裝形式依舊有待加強(qiáng)，為了更好地適應(yīng)脫硫排放標(biāo)準(zhǔn)。

3.1 改造重點(diǎn)

吸收塔的吸收和氧化環(huán)節(jié)是石灰石-石膏濕法脫硫設(shè)施的改造重點(diǎn)，不適合設(shè)計(jì)流速、不恰當(dāng)?shù)撵F化停留時(shí)間都是現(xiàn)有的急需解決的問(wèn)題，伴隨著硫分和煙氣量均有增加，在設(shè)計(jì)上吸收塔的液氣較低。霧化區(qū)停留時(shí)間較短，是由于煙氣量的增大和塔內(nèi)較高流速造成的。所以改造中要重視這些問(wèn)題，有針對(duì)性的去解決，這樣才能夠保證設(shè)備穩(wěn)定的運(yùn)行。當(dāng)然在改進(jìn)以上問(wèn)題之后也要考慮余量是否足夠其它輔助配套的供漿及石膏脫水能力，如果不足也應(yīng)進(jìn)行配套改造?？傊谶M(jìn)行改進(jìn)之后還要注重改進(jìn)之后的一系列問(wèn)題，確保設(shè)備的正常運(yùn)行。

3.2 改造方案

（1）原塔提效。石灰石-石膏濕法脫硫工藝主要支撐于原塔內(nèi)部提效技術(shù)主，合理的原吸收塔塔內(nèi)流速，科學(xué)范圍內(nèi)的燃煤硫分變化，能夠保證設(shè)備的正常運(yùn)行，并且排放量也不會(huì)出現(xiàn)不達(dá)標(biāo)的情況，使得脫硫效率不低于95%。噴淋液氣比在規(guī)定范圍內(nèi)提升，有助于實(shí)現(xiàn)增加噴淋層或者是對(duì)單層噴淋密度的提高拉大到更高的脫硫效果，吸收塔進(jìn)行改造主要是原塔內(nèi)部的提效改造。將進(jìn)入的高漿液或者煙氣在內(nèi)部停留的時(shí)間通過(guò)一定的措施來(lái)延長(zhǎng)，這樣也能夠起到增強(qiáng)脫硫效果的作用?？梢酝ㄟ^(guò)高原塔漿液槽或采用塔外氧化槽方式增加漿液氧化停留時(shí)間，依靠這些來(lái)彌補(bǔ)噴淋量增加后漿液氧化停留時(shí)間不滿足的缺點(diǎn)。改造方案主要是為節(jié)約成本降低損耗和提高脫硫率，所以要保留吸收塔，還可以通過(guò)加大噴淋面積的方法來(lái)使噴淋液與廢棄物進(jìn)行更充分的接觸，從而實(shí)現(xiàn)更高的脫硫效率。

（2）單塔雙循環(huán)。德國(guó)諾爾公司發(fā)明了單塔雙循環(huán)屬于種濕法脫硫技術(shù)。而這種技術(shù)現(xiàn)在為收購(gòu)諾爾公司的德國(guó)FBE公司所有。在一座吸收塔內(nèi)完成雙循環(huán)的這種工藝叫做單塔雙循環(huán)工藝，一級(jí)循環(huán)的為煙氣，它的脫硫效率在大約30%～70%。一般情況下會(huì)存在這兩層噴淋層，循環(huán)漿液的pH值控制在4.6～5.0，這個(gè)循環(huán)的主要作用就是保證優(yōu)異的亞硫酸鈣氧化效果和充足的石膏結(jié)晶時(shí)間，從而很大程度上提高石膏的質(zhì)量，降低了石膏的含水率；還有就是較低的ph值會(huì)有利于提高吸收劑的活性，降低煙霧中惰性物質(zhì)對(duì)吸收劑的的影響。脫硫系統(tǒng)分開使用，分為兩個(gè)池漿，控制不同的ph值有助于石膏的質(zhì)量和SO2的吸收。進(jìn)行改善的具體措施為：將吸收塔下的高度根據(jù)需要進(jìn)行一定比例的加高，之后在空閑部分增設(shè)噴淋層，這樣可以增加噴淋面積，與此

同時(shí)，還要在吸收塔內(nèi)安裝倒流裝置以及漿液收集裝置，配備溢流管，這樣可以對(duì)循環(huán)的漿液進(jìn)行收集，同時(shí)將漿液增加到吸收塔附近。不斷地再吸收塔池漿和AFT中加入吸收劑和氧化空氣，形成一個(gè)塔內(nèi)進(jìn)行兩次洗滌效果。單塔循環(huán)改造的優(yōu)點(diǎn)是場(chǎng)地小，技術(shù)成熟，但是其卻點(diǎn)就是會(huì)影響生產(chǎn)，因?yàn)樾枰t3～4個(gè)月。

（3）雙塔雙循環(huán)（雙塔串聯(lián)）。雙塔雙循環(huán)工藝是在單塔循環(huán)技術(shù)上進(jìn)行改進(jìn)所創(chuàng)造的技術(shù)，其連接方式有串聯(lián)和并聯(lián)兩種方式。但是一般不采用并聯(lián)的方式，因?yàn)槿绻⒙?lián)會(huì)出現(xiàn)大型機(jī)組工作出現(xiàn)負(fù)荷，煙氣不容易合理分配。在進(jìn)行工藝之前要將煙氣處理，但是要分開進(jìn)行，處理完之后再進(jìn)行會(huì)和。反應(yīng)塔的工作效果不一致那反應(yīng)條件也不相同，煙霧排放也不同，不易控制，不易進(jìn)行自動(dòng)化控制。

雙塔雙循環(huán)工藝改造方案為：去除內(nèi)部的煙霧器，保留原有的吸收塔，并對(duì)吸收塔出口方向進(jìn)行調(diào)整，使之成為一級(jí)循環(huán)塔。并且添加一座二級(jí)循環(huán)塔設(shè)置3臺(tái)循環(huán)泵、3層噴淋層、側(cè)進(jìn)式攪拌器、除霧器、氧化噴槍等設(shè)備。

4 煙塵治理設(shè)施改造路線

據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止到2012年年底，燃煤電廠8.1億千瓦裝機(jī)容量中，約90%為電除塵設(shè)施，10%為袋除塵設(shè)施（電袋復(fù)合），新標(biāo)準(zhǔn)將煙塵排放濃度限值從50mg/Nm3降低到30mg/Nm3及20mg/Nm3。原有大量除塵器設(shè)計(jì)粉塵排放濃度是遵循80～100mg/Nm3的標(biāo)準(zhǔn)，然后通過(guò)FGD滿足排放要求。加之鍋爐燃用煤質(zhì)摻燒的問(wèn)題，2010年之前投運(yùn)的在役煤電機(jī)組配套除塵設(shè)施都面臨著提效技改問(wèn)題。煙塵治理設(shè)施改造路線是以電除塵器本體提效改造為主要提效技術(shù)，受煙氣條件、場(chǎng)地、煤質(zhì)等限制的機(jī)組可選擇降低煙氣溫度并回收余熱、高頻電源等電除塵提效輔助技術(shù)及煙塵終端處理技術(shù)。同時(shí)根據(jù)電廠所在地理位置、環(huán)保要求、煙氣條件、場(chǎng)地、一次性投資及運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用等綜合因素確定。同樣，除塵器技術(shù)改造前應(yīng)對(duì)目前除塵器的運(yùn)行工況及相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行確認(rèn)，作為除塵器改造的設(shè)計(jì)選型依據(jù)。

4.1 改造方案

（1）電除塵器本體改造（增加比收塵面積）。對(duì)電除塵器的本體進(jìn)行改造，最主要的目的就是要對(duì)其的收塵面積進(jìn)行加大，這樣才能最有效的提高收塵效率.一般情況下會(huì)用以下三種改造方案。①加高電除塵器可以有效地增加流通的面積，并且還可以降低電場(chǎng)的風(fēng)速帶來(lái)的影響，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)收塵效率的提升。通常情況下，畸形除塵器的改動(dòng)，不會(huì)影響設(shè)備的使用面積，這是因?yàn)橹饕M(jìn)行加高的部分是灰斗以上的部分，并且施工時(shí)間也不會(huì)太長(zhǎng)，不會(huì)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的影像設(shè)備的使用；②對(duì)于適合電除塵的含塵煙氣條件來(lái)講，增加電場(chǎng)可增加有效集塵面積，延長(zhǎng)煙氣在電場(chǎng)內(nèi)停留的時(shí)間，對(duì)提高除塵效率的效果很明顯。在現(xiàn)場(chǎng)條件許可的情況下，增加電場(chǎng)，提高除塵效率，是常用、可靠的改造方案。但實(shí)施此方案一定要考慮原除塵出口離引風(fēng)機(jī)中心線的空間距離是否足夠，必要時(shí)需要對(duì)除塵器出口煙道及引風(fēng)機(jī)入口煙道進(jìn)行改造，然后再進(jìn)行增加電場(chǎng)的改造工作；③電除塵器改為電袋復(fù)合除塵器或是布袋除塵器。在電袋復(fù)合除塵器工作過(guò)程中，氣流中的粉塵首先在電除塵單元中被荷電，隨著荷電粒子逐漸沉積于濾料表面，中性濾料會(huì)帶上與荷電粒子極性相同的電荷，從而在濾料表面形成靜電場(chǎng)。靜電場(chǎng)的形成會(huì)使粉塵層在濾料表面的排列更為有序，結(jié)構(gòu)更為疏松，增大了粉塵層的孔隙率，降低粉塵層壓力損失。到目前為止，已經(jīng)發(fā)展出3種典型的電袋復(fù)合除塵工藝，即：前電后袋串聯(lián)式、MSCTM技術(shù)和AHPC技術(shù)。電袋除塵器結(jié)合的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，不僅在于其中的靜電除塵器在煙氣到達(dá)布袋除塵器之前能夠收集大部分的粉塵，還在于預(yù)荷電的粉塵和濾料周圍的外加電場(chǎng)對(duì)過(guò)濾的增強(qiáng)效果。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，環(huán)境保護(hù)的問(wèn)題已經(jīng)引起了社會(huì)各界的重視。作為電力發(fā)電廠也應(yīng)擔(dān)負(fù)起社會(huì)責(zé)任，應(yīng)不斷的對(duì)電廠環(huán)保設(shè)施進(jìn)行優(yōu)化改造并不斷完善節(jié)能思路，這樣才能在保證環(huán)境的基礎(chǔ)上，更好的完成自己的使命。

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A

2096-2789（2016）11-0189-02