某火力發(fā)電廠脫硫除灰超凈改造后節(jié)能降耗措施

陳新梅，陳寶榮

（1.闞山發(fā)電有限公司發(fā)電部，江蘇 徐州 221000；2.闞山發(fā)電有限公司設(shè)備維修部，江蘇 徐州 221000）

引言

脫硫系統(tǒng)除灰系統(tǒng)是火力發(fā)電廠重要的環(huán)保系統(tǒng)，擔(dān)負(fù)著鍋爐煙氣SO2和煙塵合格排放的主要責(zé)任。近年來，隨著煙氣污染物超低排放要求全面實施及全國煤炭市場價格飆升，對脫硫除塵系統(tǒng)運(yùn)行提出更高的要求，既要實現(xiàn)SO2和煙塵全負(fù)荷超低排放，又要降低系統(tǒng)單耗。所以脫硫和除塵的優(yōu)化運(yùn)行尤為重要。

1 某火力發(fā)電廠超凈改造方案

1.1 超凈改造預(yù)期效果

2016、2017年分別完成兩臺機(jī)組的超凈改造，改造后脫硫除塵系統(tǒng)，鍋爐煙氣達(dá)到超凈排放標(biāo)準(zhǔn)：在基準(zhǔn)氧含量6%條件下，二氧化硫、煙塵的脫硫塔出口的質(zhì)量排放濃度分別低于35 mg/m3和5 mg/m3，脫硫效率≥98.8%，保證除塵效率達(dá)到99.92%。

1.2 除塵系統(tǒng)改造

原除塵系統(tǒng)是雙室四電場電除塵系統(tǒng)，電除塵入口原煙氣溫度130～140℃，除塵效率99.6%。本次改造在空氣預(yù)熱器出口與電除塵器進(jìn)口之間的煙道中布置高溫?fù)Q熱器和低溫?fù)Q熱器，將煙氣溫度降低到90～105℃，另外更換電除塵陰極線。

1.3 脫硫系統(tǒng)改造

原脫硫系統(tǒng)吸收塔采用噴淋塔設(shè)計，配置五臺漿液循環(huán)泵，塔周四根氧化空氣管道布置在吸收塔液面以下7 m左右，塔上部設(shè)置兩級屋脊式除霧器。本次改造拆除兩級屋脊式除霧器，吸收塔拔高2.1 m，在第5層噴淋與吸收塔煙道出口之間增設(shè)管束式除塵除霧裝置。吸收塔入口煙道與第一層噴淋之間增設(shè)旋匯耦合裝置。同時噴淋層之間找合適位置增設(shè)2道增效環(huán)。煙氣系統(tǒng)拆除GGH，優(yōu)化凈煙道布置。

2 改造后系統(tǒng)介紹

2.1 除塵系統(tǒng)

電除塵本體是雙室四電場，供電系統(tǒng)采用高頻電源模式，飛灰經(jīng)倉泵正壓氣力輸送至灰?guī)?，兩臺機(jī)共設(shè)置六臺輸灰空壓機(jī)，壓縮空氣經(jīng)聯(lián)絡(luò)門互相協(xié)調(diào)供氣?；叶泛痛泡S瓷套均有加熱系統(tǒng)，防止輸灰不暢和煙氣凝露腐蝕擊穿等。

2.2 脫硫系統(tǒng)

脫硫吸收塔本體改造較多，煙氣入口處上部安裝旋匯耦合器，增加煙氣擾動，增加煙氣與漿液接觸面積和時間。噴淋層之間增設(shè)2道增效環(huán)，防止煙氣流通漏洞。煙氣出口安裝管束式除塵除霧器，利用離心力作用，達(dá)到除塵除霧功能。吸收塔原配置五臺漿液循環(huán)泵未做改造。拆除吸收塔前GGH換熱器，取消脫硫增壓風(fēng)機(jī)。

運(yùn)行中，脫硫出口凈煙氣二氧化硫、煙塵均能合格排放。但是吸收塔本體阻力增大，滿負(fù)荷運(yùn)行時脫硫系統(tǒng)阻力高達(dá)2.0 kPa以上。吸收塔系統(tǒng)系統(tǒng)阻力來源于湍流器、漿液噴淋、除塵除霧器。因凈煙氣出口無煙氣加熱系統(tǒng)，煙囪內(nèi)部增設(shè)鈦合金板，即濕煙囪。運(yùn)行中，凈煙氣冷凝水pH值為4.0～5.0，冷凝水水量較大，對凈煙氣煙道腐蝕嚴(yán)重，已經(jīng)出現(xiàn)煙道漏水。

3 節(jié)能降耗措施

超凈改造后穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是火力發(fā)電廠的重要工作，既要滿足超凈排放要求，又要經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，降低系統(tǒng)單耗。下面介紹我廠超凈改造后經(jīng)濟(jì)運(yùn)行措施。

1）調(diào)整灰斗蒸汽加熱溫度，防止飛灰濕度大，流動性差。灰斗蒸汽盤管統(tǒng)一是直徑38 mm的鋼管，雙室四電場共計八個閥門分別控制蒸汽流量。因灰量不同灰斗自身產(chǎn)生溫度不同，所以需要蒸汽量。一般煙氣露點溫度在85～100℃之間，所以我們調(diào)整八個蒸汽調(diào)節(jié)門，使各灰斗溫度維持在100～110℃之間，減少蒸汽浪費[1]。

2）兩臺機(jī)組各設(shè)計3臺輸灰空壓機(jī)，輸灰壓縮空氣管道中間增加聯(lián)絡(luò)門，兩臺機(jī)組運(yùn)行期間，增加壓縮空氣互相協(xié)調(diào)能力，互為補(bǔ)充，一般情況下可以減少一臺輸灰空壓機(jī)運(yùn)行，一方面節(jié)能降耗，另一方面提高了系統(tǒng)的可靠性，為設(shè)備檢修提供便利。

3）合理控制脫硫漿液PH值，降低脫硫漿液循環(huán)泵單耗。

為防止吸收塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)結(jié)垢和腐蝕，脫硫吸收塔漿液pH值宜維持在5.0～5.6范圍內(nèi)。pH值低于5.0會增加漿液循環(huán)泵電耗，增加系統(tǒng)腐蝕；pH值高于5.6會增加系統(tǒng)結(jié)垢風(fēng)險，也會造成一定程度的石灰石粉過量，從而降低石膏純度。

本廠每臺吸收塔配置五臺漿液循環(huán)泵，A、B、C泵流量9 600 m3/h，D、E漿液循環(huán)泵流量為12 700 m3/h。由于本廠漿液循環(huán)泵數(shù)量偏多，運(yùn)行中漿液循環(huán)泵搭配運(yùn)行方式尤為重要，用心調(diào)整可以降低漿液循環(huán)泵單耗。

為了提高大家調(diào)整的積極性，超凈改造結(jié)束后開展?jié){液循環(huán)泵單耗競賽。規(guī)定漿液pH值5.0～5.6，凈煙氣二氧化硫小時平均質(zhì)量濃度低于30 mg/m3情況下，盡量減少漿液循環(huán)泵運(yùn)行臺數(shù)。經(jīng)過開展單耗競賽，漿液循環(huán)泵運(yùn)行單耗月度降低0.05%。

為此，2017年8月開始增加脫水皮帶機(jī)運(yùn)行競賽，統(tǒng)計脫水皮帶機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速大于80%，且濾料厚度大于25 mm的運(yùn)行時間，進(jìn)行值際競賽。經(jīng)過值際競賽方式引導(dǎo)，兩臺脫硫吸收塔漿液密度大幅度降低，漿液密度對比如表1所示。

從表1可以看出，8月份月度平均密度比6、7月份降低很多，特別是1號脫硫系統(tǒng)，漿液密度降低4%，如果1號脫硫系統(tǒng)的漿液循環(huán)泵單耗是0.6%，那么因漿液密度降低可以間接降低漿液循環(huán)泵單耗0.024%。

漿液密度降低帶來的優(yōu)點不僅以上幾點，還有石膏品質(zhì)的穩(wěn)步提高，今年6—8月份石膏品質(zhì)統(tǒng)計如表2所示。

表1 漿液密度對比示意圖 kg/m3

表2 石膏品質(zhì)統(tǒng)計示意表

從上表可以看出，石膏品質(zhì)中含水率、碳酸鈣含量均有明顯下降。但是8月份的石膏中亞硫酸含量略有上升，主要因為8月入爐煤硫份偏高，很多時間段的硫份遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計值，石膏氧化不充分造成，但是未影響石膏脫水和石膏品質(zhì)。

4 結(jié)語

本公司通過節(jié)能降耗措施及小指標(biāo)指標(biāo)競賽等方法，不僅保證了脫硫、除灰系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，而且有效降低了運(yùn)行單耗，特別是加強(qiáng)石灰石粉監(jiān)督后，石膏漿液品質(zhì)較好。當(dāng)然，除了以上幾方面的內(nèi)容，脫硫除灰系統(tǒng)的參數(shù)管理還有很多，比如廢水排放、漿液消泡、輸灰參數(shù)和電除塵參數(shù)等等。