安建利

（陽泉市南煤龍川發(fā)電有限責任公司，山西 陽泉 045246）

脫硫系統(tǒng)技術改造分析

安建利

（陽泉市南煤龍川發(fā)電有限責任公司，山西 陽泉 045246）

經(jīng)過對480 t/h循環(huán)流化床鍋爐進行引風機出力試驗和鍋爐本體煙道、除塵器以及脫硫系統(tǒng)等阻力分析后，認為取消爐外濕法脫硫增壓風機后引風機可以滿足鍋爐最大蒸發(fā)量工況時的負荷需要，并制定技術改造方案和運行措施后組織實施。根據(jù)2號爐外脫硫系統(tǒng)拆除增壓風機后運行情況，表明鍋爐在最大蒸發(fā)量工況運行時引風機仍留有裕量。

爐外濕法脫硫；引風機；增壓風機；阻力；廠用電率

1 鍋爐及脫硫設備介紹

1.1 鍋爐簡介

陽泉市南煤龍川發(fā)電有限責任公司2×480 t/h循環(huán)硫化床鍋爐匹配2×135MW直接空冷汽輪發(fā)電機組于2008年12月投運。1號、2號鍋爐型號為HG-480/13.7-L.MG31型超高壓、一次再熱、自然循環(huán)、單爐膛、平衡通風循環(huán)流化床鍋爐，由哈爾濱鍋爐廠制造。鍋爐主要由爐膛、高溫絕熱旋風分離器、雙路回料閥、滾筒冷渣器和尾部對流煙道組成。

燃燒室（爐膛）蒸發(fā)受熱面采用膜式水冷壁，采用水冷布風板，大直徑鐘罩式風帽。鍋爐共采用2個高溫絕熱旋風分離器，布置在燃燒室與尾部對流煙道之間。每個高溫絕熱分離器回料腿下布置1個非機械型雙路回料閥，回料為自平衡式。鍋爐采用低溫燃燒（880℃）和分級配風方式，以降低燃料中NOx的生成量。一次風從布風板下送入，二次風從燃燒室下部錐段分3層引入。

1.2 爐外濕法脫硫系統(tǒng)簡介

1 號、2號鍋爐煙氣脫硫系統(tǒng)采用北京博奇電力科技有限公司設計1爐1塔石灰石—石膏脫硫裝置，設計脫硫效率大于95%。該套煙氣脫硫系統(tǒng)由吸收塔系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、石灰石制備系統(tǒng)、公用系統(tǒng)、排放系統(tǒng)、脫硫電氣系統(tǒng)、脫硫控制系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成。主要工藝流程：鍋爐來熱煙氣經(jīng)增壓風機增壓后進入吸收塔，向上流動穿過噴淋層，其間與霧狀漿液逆流接觸并冷卻到飽和溫度，被石灰石漿液除去SO2及其他污染物的煙氣在吸收塔頂部翻轉向下后經(jīng)過除霧器除去水分，最后通過煙囪排放。SO2吸收產(chǎn)物的氧化與中和反應在吸收塔底部的氧化區(qū)完成并最終形成石膏。

脫硫島煙氣系統(tǒng)主要組成部分：旁路煙氣擋板、原煙氣擋扳、凈煙氣擋扳、擋扳密封風機、擋扳密封空氣加熱器、增壓風機、增壓風機密封風機、膨脹節(jié)等組成。

2 爐外脫硫系統(tǒng)拆除增壓風機技術改造可行性分析

脫硫系統(tǒng)原設計1臺增壓風機與鍋爐引風機（2臺）串聯(lián)運行，故障率高，檢修維護量大，風機總能耗偏高。通過技術改造拆除增壓風機（單臺容量1 250 kW·h），可以達到簡化系統(tǒng)，減少設備故障率并降低廠用電的目標。取消增壓風機后，鍋爐引風機應滿足鍋爐最大蒸發(fā)量工況時的負荷需要，并克服鍋爐本體煙道、除塵器和脫硫系統(tǒng)等的全部阻力，需要通過引風機出力試驗確定其出力是否能夠滿足鍋爐最大蒸發(fā)量工況時的負荷需要。

2.1 引風機出力試驗及數(shù)據(jù)分析

依據(jù)電力行業(yè)標準DL/T469—2004《電站鍋爐風機現(xiàn)場性能試驗》進行。先測量出風速，再將風速與管道截面積相乘獲得風量測量的結果。試驗流量測量截面設在引風機進口前的管段上，采用等截面網(wǎng)格法測量。將U型管壓力計分別在引風機進出口、增壓風機進出口截面進行測量，采用精度為1℃的水銀溫度計進行測量。每個工況測量3～5次取平均值。電動機輸入功率利用電廠電能表進行統(tǒng)計。有關人員記錄鍋爐有關運行參數(shù)，按分散控制系統(tǒng)DCS（Distributed Control System） 有關畫面上顯示的數(shù)據(jù)實時記錄。

試驗期間保持機組負荷穩(wěn)定126MW，鍋爐燃用熱值較穩(wěn)定的煤種，鍋爐燃燒穩(wěn)定，控制室風機檔板門指示應與實際相符，所有測點檢查無漏泄。試驗期間須保持機組有關運行參數(shù)穩(wěn)定。測量條件：大氣壓力93 kPa；濕空氣標準密度1.33 kg/m3。鍋爐及風機試驗運行參數(shù)詳見表1、表2。

表1 126MW時鍋爐及風機運行參數(shù)

根據(jù)試驗結果表中數(shù)據(jù)可知，126MW時鍋爐煙氣量約為69.6×104m3/h，單臺風機風量約為34.8×104m3/h（96.7m3/s），風機全壓為 5 256 Pa，風機比功為6 895 J/kg。將實際運行參數(shù)與設備廠家提供的性能曲線相比較，目前風機實際性能比曲線偏低12%左右。

2.2 系統(tǒng)阻力分析

鍋爐在最大蒸發(fā)量工況下，脫硫系統(tǒng)設計阻力為1 500 Pa，布袋除塵器設計阻力為1 500 Pa，煙風設計阻力根據(jù)表3計算為5350Pa，合計8050Pa。引風機出力試驗中，鍋爐蒸發(fā)量在380 t/h時引風機需要克服系統(tǒng)阻力為6 756 Pa，主要是因為試驗期間除塵器處于非正常狀態(tài)，阻力為2 200 Pa，比正常阻力偏高700 Pa，脫硫系統(tǒng)因剛檢修過阻力偏低，綜合考慮除塵器和脫硫系統(tǒng)兩方面因素影響，認為此工況即為增壓風機取消后的全系統(tǒng)運行狀態(tài)。結合引風機性能曲線和系統(tǒng)阻力曲線可知，在蒸發(fā)量為380 t/h時引風機運行轉速約830 r/min，在鍋爐蒸發(fā)量為420 t/h時風機轉速約870 r/min。

表2 126 MW時鍋爐引風機運行參數(shù)

表3 煙風阻力匯總表

表3中爐膛出口為壓力零點。1號爐即使在排煙溫度接近最大值，布袋除塵器最大阻力且脫硫除霧器最大阻力的惡劣工況下，取消增壓風機后,鍋爐引風機不需增容仍然可滿足鍋爐最大蒸發(fā)量工況時的負荷需要。脫硫系統(tǒng)拆除增壓風機技術改造方案基本可行，節(jié)能量明顯，同時可避免由于增壓風機故障導致機組停運，提高系統(tǒng)可靠性。

3 爐外脫硫系統(tǒng)拆除增壓風機技術改造方案及運行措施

根據(jù)國家環(huán)保要求，本次脫硫系統(tǒng)拆除增壓風機的同時還要拆除脫硫旁路擋板，需制定脫硫系統(tǒng)技術改造方案和并對改造后的運行措施進行確定。

3.1 技術改造方案簡述

根據(jù)現(xiàn)場條件，增壓風機出入口煙道用鋼板進行了封堵，原進、出口用直煙道進行連接。煙氣經(jīng)引風機出口擋板門后直接進入吸收塔后，經(jīng)脫硫出口擋板進入煙囪。并在脫硫塔煙氣入口側加裝漿液溢流檢查門。拆除了脫硫旁路擋板后膨脹節(jié)，在原膨脹節(jié)前后焊接了兩個堵板，徹底將原煙氣煙道與凈煙氣煙道分離，旁路擋板門在原位置安裝，將電動執(zhí)行機構斷電。旁路擋板拆除及增壓風機短路后，相應的邏輯、保護也將刪除。

3.2 改造后機組啟動順序及措施

鍋爐在進行流化試驗前，開啟脫硫系統(tǒng)出口門，鍋爐完成流化試驗和預涂灰后鍋爐點火，脫硫系統(tǒng)根據(jù)排煙溫度投入漿液循環(huán)泵：當脫硫入口煙溫超60℃時，啟動1臺漿液循環(huán)泵降低吸收塔內(nèi)溫度，入口煙溫超80℃時，投入第2臺漿液循環(huán)泵，超120℃時，投入第3臺漿液循環(huán)泵，第4臺循環(huán)泵可根據(jù)并網(wǎng)后脫硫效率及機組負荷情況進行投運，此時脫硫系統(tǒng)正常投入運行。啟動過程中控制脫硫塔液位8m以下，避免漿液溢流。

3.3 運行中的注意事項

脫硫系統(tǒng)啟動期間保持脫硫塔低液位運行。當脫硫入口煙溫超80℃時，若脫硫漿液循環(huán)泵未啟動，則吸收塔入口事故減溫水門自動開啟；機組正常運行期間，當4臺漿液循環(huán)泵全部停運，事故噴淋水自動開啟，30min后若漿液循環(huán)泵不能恢復則鍋爐壓火，待漿液循環(huán)泵恢復正常運行后鍋爐可重新啟動；微開漿液溢流檢查門，并定期檢查。定期清洗脫硫除霧器。

4 爐外脫硫系統(tǒng)拆除增壓風機技術改造方案后運行情況

拆除鍋爐脫硫系統(tǒng)增壓風機后，2號機組帶135MW負荷運行，鍋爐蒸發(fā)量400 t/h，排煙溫度146℃，爐膛出口壓力100 Pa，布袋除塵器壓差1 250Pa，脫硫除霧器壓差450 Pa，鍋爐引風機（2臺） 電流分別為149 A/151 A，低于額定電流160 A，證明引風機可以滿足機組滿負荷需要。廠用電率下降7%～9%，節(jié)能效果顯著。

機組在啟動過程中并每隔2 h對脫硫除霧器進行清洗，防止油污和粉塵的粘附，造成污堵，控制脫硫塔液位8m以下。主機并網(wǎng)后對脫硫塔漿液進行了化驗和pH值測定，各指標均在正常范圍內(nèi)。

5 結論

通過對2號爐外脫硫系統(tǒng)進行拆除增壓風機和旁路擋板技術改造后鍋爐原引風機出力能夠滿足鍋爐最大蒸發(fā)量工況時的負荷需要，廠用電率下降7%～9%，節(jié)能效果顯著；避免了由于增壓風機故障導致單元機組被迫停運，減少了機組非停次數(shù)；鍋爐和爐外脫硫系統(tǒng)運行控制更為簡單可靠，有利于機組穩(wěn)定運行。技術改造在系統(tǒng)經(jīng)濟性和機組運行可靠性方面都取得了明顯效果。

Analysis on Desulfurization System Transformation

AN Jian-li
（Yangquan Coal South Longchuan Power Generation Com pany Co.，Ltd.，Yangquan，Shanxi 045246，China）

Based on the analysis of output test of CFB boiler induced fan and resistance analysis of the flue，dust collector and desulfurization system，it is concluded thatwithout the desulphurization booster fan,the induced fan canmeet the load demand when the boiler is on maximum amount of evaporation.Implementation was carried out based on technical transformation scheme and operation measures.A case study on the desulfuiztion system of No.2 uniton which the booster fan was cancelled proved that therewas extra load when theboiler isonmaximum amountofevaporation，and the reliability and economicalefficiency of theunitwas thus improved.

furnacewetFGD；induced fan；booster fan；resistance；auxiliary power consumption rate

X701.3

B

1671-0320（2014）03-0060-03

2014-02-12，

2014-03-20

安建利（1975-），男，河南濮陽人，1996年畢業(yè)于河南理工大學熱能工程專業(yè)，工程師，從事電站生產(chǎn)及技術管理工作。