600MW機(jī)組脫硫除塵系統(tǒng)改造初探

孫慧峰

陜西國(guó)華進(jìn)錦界能源有限責(zé)任公司

600MW機(jī)組脫硫除塵系統(tǒng)改造初探

孫慧峰

陜西國(guó)華進(jìn)錦界能源有限責(zé)任公司

本文在對(duì)現(xiàn)有600MW機(jī)組脫硫除塵系統(tǒng)的主要工作原理和其中所出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合脫硫除塵系統(tǒng)改造工程的主要指標(biāo)和要求，對(duì)600MW機(jī)組脫硫除塵系統(tǒng)的改造方案進(jìn)行研究。

600MW機(jī)組；脫硫除塵；系統(tǒng)改造

1 前言

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展中，工業(yè)化水平的不斷提升也使環(huán)境資源問(wèn)題逐漸暴露在人們的視野當(dāng)中，目前我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)仍舊是以煤炭為主，煤炭資源的大量使用，導(dǎo)致其中的硫化物和氮氧化物不斷的增多，嚴(yán)重影響人們的實(shí)際生存環(huán)境，在目前“綠色環(huán)保”社會(huì)理念的引導(dǎo)下，需要對(duì)電廠600MW機(jī)組中的脫硫除塵系統(tǒng)進(jìn)行改造，以此來(lái)進(jìn)一步提高除塵效率，減少污染物的排放量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的最終目標(biāo)。

2 現(xiàn)有電除塵的原理和存在問(wèn)題

現(xiàn)有電除塵器的主要工作原理為通過(guò)氣體電力，使空氣中的粉塵粒子荷電，在相應(yīng)電廠的作用下，能夠?qū)⑦@些帶點(diǎn)粒子移動(dòng)到相應(yīng)除塵設(shè)備當(dāng)中，通過(guò)振動(dòng)或者沖洗，來(lái)達(dá)到除塵的目的，目前我國(guó)電廠中所使用的電除塵設(shè)備主要包括干式除塵器和濕法除塵器等，這樣兩種除塵設(shè)備的工作原理相同，其主要差異在于對(duì)粉塵的收集，干式除塵器主要是通過(guò)振動(dòng)和敲打來(lái)對(duì)粉塵進(jìn)行收集處理，而濕法除塵器主要是采用特定的液體來(lái)對(duì)放電極表面的粉塵進(jìn)行清理。在目前的電除塵系統(tǒng)中，主要是通過(guò)提高放電級(jí)和收塵級(jí)之間的場(chǎng)強(qiáng)，是空氣中的粉塵能夠更快的荷電，以此來(lái)提高整體除塵效率，但是根據(jù)目前的調(diào)查來(lái)看，經(jīng)過(guò)改造的機(jī)組除塵設(shè)備的煙氣含塵量雖然已經(jīng)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，但是仍舊達(dá)不到目前各地區(qū)“煙塵零排放”的標(biāo)準(zhǔn)，所以說(shuō)需要對(duì)其進(jìn)行改造升級(jí)。

3 現(xiàn)有機(jī)組脫硫系統(tǒng)原理和主要問(wèn)題

現(xiàn)有機(jī)組脫硫系統(tǒng)中的主要原理是通過(guò)石灰石、水和二氧化硫之間的化學(xué)反應(yīng)，生成硫酸鈣，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)脫硫的目的，其主要化學(xué)反應(yīng)式體現(xiàn)在以下：

目前電廠所使用煤炭中存在較多的二氧化硫，現(xiàn)有脫硫系統(tǒng)脫硫效率為95%，根據(jù)物料平衡計(jì)算結(jié)果，燃用設(shè)計(jì)及校核煤種時(shí)，煙囪入口SO2濃度分別為不大于43和106（mg/Nm3）。根據(jù)上述機(jī)組脫硫系統(tǒng)的主要原理，目前對(duì)于機(jī)組脫硫系統(tǒng)的改造，主要采用石灰石－石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)，主要包括煙氣系統(tǒng)、二氧化硫收集系統(tǒng)、石灰石制備系統(tǒng)和石膏脫硫系統(tǒng)，各個(gè)系統(tǒng)之間的共同作用，來(lái)實(shí)現(xiàn)整體的脫硫效果。目前脫硫系統(tǒng)中所出現(xiàn)的主要問(wèn)題體現(xiàn)在這樣幾個(gè)方面：首先，經(jīng)過(guò)改造升級(jí)的脫硫系統(tǒng)所排放的二氧化硫濃度仍舊不能達(dá)到相應(yīng)的電工工程計(jì)劃排放指標(biāo)，另外，在目前所使用的石灰石－石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)中，吸收塔出口煙氣溫度在50℃左右，在經(jīng)過(guò)脫硫之后，煙氣的溫度較低、濕度較大，在排放的過(guò)程中很容易冷凝成液體，不能及時(shí)的排放到大氣當(dāng)中，一些沒(méi)來(lái)得及蒸發(fā)的大體積液體會(huì)降落到煙囪周?chē)牡孛嫔希斐森h(huán)境污染。最后，這些冷凝形成的滴液中含有一定程度的二氧化硫物質(zhì)，具有一定的腐蝕性，能夠?qū)﹄姀S的設(shè)備和建筑物產(chǎn)生一定的危害，同時(shí)也會(huì)對(duì)周邊居民的生活環(huán)境造成一定的影響。

4 600MW機(jī)組脫硫除塵系統(tǒng)的改造

根據(jù)當(dāng)?shù)仉姀S的實(shí)際計(jì)劃要求，要求經(jīng)過(guò)改造的脫硫除塵系統(tǒng)中二氧化硫的排放量不僅需要滿足國(guó)家的相關(guān)規(guī)定要求，其煙塵排放濃度也需要滿足煙氣污染物“近零排放”的要求，在這樣的排放性能指標(biāo)要求下，來(lái)對(duì)改造設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行確定。實(shí)際的脫硫除塵系統(tǒng)改造方案體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

(1)首先是電除塵器的改造方案。目前現(xiàn)有電除塵器應(yīng)用中所存在的主要問(wèn)題為煙氣排放量不能滿足“近零排放”的指標(biāo)要求，同時(shí)除塵效率和電能損耗也需要進(jìn)一步的改進(jìn)和完善，結(jié)合所指定的排放性能指標(biāo)，可以在原有電除塵設(shè)備的基礎(chǔ)上來(lái)對(duì)其進(jìn)行改造升級(jí)，目前主要包括移動(dòng)極電除塵技術(shù)和濕式除塵技術(shù)。移動(dòng)極電除塵器和濕式電除塵器相比較來(lái)說(shuō)，兩者的出口煙塵排放濃度均能滿足實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)要求，但是移動(dòng)極電除塵器的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，而濕式電除塵器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其中需要沖洗水系統(tǒng)來(lái)對(duì)所收集的煙塵進(jìn)行處理，并且濕式電除塵器能夠適應(yīng)任何煤種，除塵效率不受電阻值和人口煙塵濃度的影響，并且整體壽命較長(zhǎng)，但是需要在脫硫之后才能投入使用。經(jīng)過(guò)對(duì)比，可以采用濕式除塵技術(shù)來(lái)進(jìn)行使用。

(2)脫硫技術(shù)改造方案。在對(duì)脫硫除塵效率和原有設(shè)備應(yīng)用等方面進(jìn)行綜合考慮的基礎(chǔ)上，此次脫硫技術(shù)改造需要在原有石灰石—石膏濕法技術(shù)的基礎(chǔ)上來(lái)進(jìn)行，主要是對(duì)吸收塔和煙氣系統(tǒng)進(jìn)行改造。對(duì)于吸收塔來(lái)說(shuō)，需要對(duì)吸收塔系統(tǒng)進(jìn)行增容改造，也就是說(shuō)根據(jù)實(shí)際情況提高入口處二氧化硫的濃度，以此來(lái)增加脫硫效率，要想實(shí)現(xiàn)二氧化硫和煙塵的超凈排放，可以采用托盤(pán)塔+高效除霧器方案來(lái)進(jìn)行解決，這樣的方案主要是設(shè)置合金托盤(pán)，以使吸收塔內(nèi)流場(chǎng)的均勻度得以改善，煙氣與漿液接觸的機(jī)率，增大增加周邊噴嘴流量，設(shè)置增效環(huán)，以防止塔壁煙氣逃逸，提高其脫硫除塵效率，另外也可以采取采用CFD模擬技術(shù)分析，以保證吸收塔入口煙道、噴淋層入口截面、除霧器入口截面、吸收塔出口煙道速度偏差在規(guī)定范圍內(nèi)；持液層的高度增大，提高二氧化硫和微細(xì)粉塵（PM2.5）的捕集效率。

5 結(jié)束語(yǔ)

600 MW機(jī)組脫硫除塵系統(tǒng)的改造在電廠發(fā)展過(guò)程是非常有必要的，在對(duì)電除塵器工作原理和脫硫原理進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合所指定的排放性能指標(biāo)，來(lái)對(duì)脫硫除塵系統(tǒng)進(jìn)行改造，以此來(lái)減少污染物的排放和能源使用，促進(jìn)電廠的可持續(xù)發(fā)展。

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[2]佟鵬,郭喆.600MW機(jī)組電除塵系統(tǒng)節(jié)能改造的研究分析[J].鍋爐技術(shù),2010,(4):68～70.

[3]齊玄.600MW燃煤機(jī)組靜電除塵器改造方案探究[J].環(huán)境工程,2016(S1):638～640.