易 鑫

（同煤電力環(huán)?？萍加邢薰?山西 忻州034100）

我公司煙氣脫硫工藝，采用石灰石——石膏濕法脫硫工藝，本工藝是目前世界上最為成熟可靠的煙氣脫硫技術(shù)，目前我國(guó)許多電廠的煙氣脫硫裝置都采用該法脫硫工藝，經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)行積累了大量的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試及操作經(jīng)驗(yàn)，為本工程的順利實(shí)施提供了有力的保證。該工藝具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

脫硫效率高。石灰石－石膏濕法脫硫脫硫工藝脫硫率高達(dá)95%以上，脫硫后的煙氣不但二氧化硫濃度很低，而且煙氣含塵量也大大減少。大機(jī)組采用濕法脫硫工藝，二氧化硫脫除量大，有利于地區(qū)和電廠實(shí)行二氧化硫排放總量控制。

技術(shù)成熟，運(yùn)行可靠性高。國(guó)外電廠石灰石——石膏濕法脫硫裝置投運(yùn)率一般可達(dá)98%以上，由于其發(fā)展歷史長(zhǎng)、技術(shù)成熟、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)多，因此不會(huì)因脫硫設(shè)備而影響鍋爐的正常運(yùn)行。特別是新建的大機(jī)組采用濕法脫硫工藝，使用壽命長(zhǎng)，可取得良好的社會(huì)效益。

對(duì)煤種變化的適應(yīng)性強(qiáng)。該工藝適用于任何含硫量的煤種的煙氣脫硫，無(wú)論含硫量大于3%的高硫煤，還是含硫量低于1%的低硫煤，石灰石－石膏濕法脫硫工藝都能適應(yīng)。

吸收劑資源豐富，價(jià)格便宜。碳酸鈣含量在90%以上，優(yōu)者可達(dá)95%以上。在脫硫工藝各種吸收劑中，石灰石價(jià)格便宜，破碎磨細(xì)較簡(jiǎn)單，鈣利用率較高。

脫硫副產(chǎn)物便于綜合利用。石灰石－石膏濕法脫硫工藝的脫硫副產(chǎn)物為二水石膏。脫硫副產(chǎn)物綜合利用，不僅可降低運(yùn)行費(fèi)用，而且可以減少脫硫副產(chǎn)物處置費(fèi)用，延長(zhǎng)灰場(chǎng)使用年限。

我公司分別于2006年12月建設(shè)完成了某電廠5、6#機(jī)組煙氣脫硫改造工程，2008年6月底建設(shè)完成了3、4#機(jī)組煙氣脫硫改造工程。某電廠兩期脫硫工程現(xiàn)在都已運(yùn)行了5年以上，經(jīng)過(guò)省環(huán)保局、以及相關(guān)權(quán)威單位的效率測(cè)試，兩期機(jī)組煙氣脫硫效率都在95%以上。其中5、6#機(jī)組已于2008年10月通過(guò)了電監(jiān)會(huì)的后評(píng)估，我公司的脫硫技術(shù)、施工質(zhì)量都得到了相當(dāng)高的評(píng)價(jià)。

現(xiàn)通過(guò)對(duì)比兩期工程中的脫硫劑制備系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)、脫水系統(tǒng)、公用系統(tǒng)來(lái)說(shuō)明我公司對(duì)脫硫裝置進(jìn)行的優(yōu)化。

1 脫硫劑制備系統(tǒng)

某電廠脫硫裝置兩期工程的脫硫劑制備系統(tǒng)都為干式磨制系統(tǒng)。

為了增大磨機(jī)出力，在二期工程中，在磨機(jī)前增加了一臺(tái)同等能力的破碎機(jī)，并增大了磨機(jī)的通風(fēng)。通過(guò)以上改進(jìn)，磨機(jī)出力增大了15%以上。為了使兩期工程的磨制系統(tǒng)互為備用，在兩期合格粉倉(cāng)間加裝了分配器和一臺(tái)螺旋式給料機(jī)，通過(guò)以上措施，大大增加了設(shè)備的利用率，以及脫硫劑制備系統(tǒng)的可靠性。

通過(guò)對(duì)一期工程脫硫劑管道系統(tǒng)、設(shè)備的運(yùn)行觀察和實(shí)驗(yàn)，我公司認(rèn)為石灰石漿液為堿性，腐蝕性很小，這個(gè)系統(tǒng)主要存在的磨損可以通過(guò)增大管道壓力等級(jí)提高管道壁厚的方法來(lái)克服，因此我公司對(duì)二期工程脫硫劑制備漿液管道采用碳鋼材質(zhì)，取消碳鋼襯膠。石灰石漿池中的石灰石漿液有沉淀和硬化的現(xiàn)象，可以克服磨損，因此漿池可以取消防腐。

2 煙氣系統(tǒng)

煙氣系統(tǒng)是本文要重點(diǎn)闡述的，因?yàn)闊煔庀到y(tǒng)是體現(xiàn)脫硫行業(yè)進(jìn)行優(yōu)化的一個(gè)系統(tǒng)，本公司一期工程煙氣系統(tǒng)中采用GGH（煙氣換熱器）對(duì)吸收塔出口煙氣進(jìn)行加溫，使脫硫系統(tǒng)出口煙氣溫度提高到露點(diǎn)以上，不致腐蝕煙囪及下游設(shè)備。

但是GGH存在很多缺點(diǎn)。其中GGH除灰嚴(yán)重是重大的缺陷。由于電廠采用的是三電場(chǎng)靜電除塵器，除塵效果不好，因此煙氣中攜帶的粉塵很大，往往大于350mg/Nm3。由于GGH設(shè)計(jì)要求含塵低于215 mg/Nm3，所以導(dǎo)致GGH換熱器翅片上積灰嚴(yán)重，在結(jié)酸露的情況下易形成垢，影響了吹灰效果，很容易堵塞，嚴(yán)重影響了脫硫效率。同時(shí)增大的阻力，還容易使增壓風(fēng)機(jī)在失速區(qū)運(yùn)行。雖然在一期工程中為了克服GGH的堵塞現(xiàn)象，采用了長(zhǎng)蒸汽吹灰器形式，并將蒸汽管道進(jìn)行壓力調(diào)整，定期吹灰，定期停運(yùn)用水沖洗，但是運(yùn)行比較繁瑣，吹灰效果僅能達(dá)到70%，并且GGH在長(zhǎng)期存在堵塞的狀態(tài)下運(yùn)行，耗電增大，運(yùn)行成本提高了很多。

在二期工程的建設(shè)中，由于脫硫行業(yè)當(dāng)時(shí)正在對(duì)是否取消GGH提議，我公司結(jié)合實(shí)際情況，并對(duì)取消GGH后的煙囪防腐提出了詳細(xì)的方案，因此我公司大膽采用了取消GGH的方案。GGH本身設(shè)備費(fèi)用和安裝、維護(hù)費(fèi)用相當(dāng)大，占脫硫裝置總費(fèi)用的20%～25%，因此取消GGH也相對(duì)節(jié)省了費(fèi)用，降低了脫硫成本。同時(shí)GGH的安裝周期長(zhǎng)，從GGH的框架建設(shè)到GGH的防腐工作結(jié)束，工期貫穿了全部脫硫裝置的建設(shè)時(shí)間。當(dāng)時(shí)二期工程建設(shè)時(shí)，正逢我國(guó)舉辦2008年奧運(yùn)會(huì)，工期要求非常緊張，采用取消GGH方案也為縮短工期爭(zhēng)取到了寶貴的時(shí)間。

由于二期工程取消GGH，因此煙囪的防腐工程非常重要，我公司為了配合煙囪改造工程，在煙囪進(jìn)行防腐的施工過(guò)程中，為了不影響機(jī)組的投運(yùn)，我公司在吸收塔出口的煙道頂部設(shè)置臨時(shí)煙囪進(jìn)行排放。由于采取了多項(xiàng)有效的措施，煙囪防腐工程進(jìn)行的非常順利。通過(guò)近5年的運(yùn)行觀察，取消GGH是可行的。

3 吸收系統(tǒng)

#5、6機(jī)組設(shè)計(jì)煙氣SO2含量為5177mg/Nm3，#3、4機(jī)組設(shè)計(jì)煙氣SO2含量為5753mg/Nm3。為了滿足#3、4機(jī)組高硫煤種的變化，#3、4機(jī)組的吸收系統(tǒng)相比#5、6機(jī)組在設(shè)計(jì)方面做了相應(yīng)的改進(jìn)。

（1）#5、6機(jī)組液氣比為14.84 L/Nm3，#3、4機(jī)組液氣比為18.3L/Nm3；

（2）增加一臺(tái)循環(huán)泵，共四臺(tái)循環(huán)泵運(yùn)行。

（3）噴淋層增加一層，共四層；

（4）由于漿液循環(huán)量的贈(zèng)加，吸收塔底部漿池容積相應(yīng)增加，相應(yīng)增加了1.3米，容積增加了137m3。

通過(guò)對(duì)吸收塔的改造，當(dāng)機(jī)組煙氣含硫量高(＞3%)時(shí)，四臺(tái)循環(huán)泵全開(kāi)，滿足液氣比大于15的要求。煙氣含硫量低(＜1%)時(shí)，開(kāi)兩到三臺(tái)循環(huán)泵。

（5）除霧器的型式也做了相應(yīng)的改進(jìn)。#5、6機(jī)組除霧器采用聚丙烯折板式，#3、4除霧器采用聚丙烯平板式。通過(guò)材料和型式上的改進(jìn)使得除霧器更能適應(yīng)吸收塔內(nèi)漿液及氣體易腐蝕、磨損的特性,使得除霧器在安裝及運(yùn)行中有效地捕集脫硫后煙氣中攜帶的水滴，確保排放煙氣中水滴的含量小于75mg/Nm3。

（6）吸收塔入口（原煙氣冷凝和漿液飛濺區(qū)）#5、6機(jī)組采用碳鋼加6mmC276鋪襯，在#3、4設(shè)計(jì)上也作了相應(yīng)的改進(jìn)，采用Q235A襯高溫玻璃鱗片加碳磚制作，厚度至少3mm，且留有一定的腐蝕裕度。通過(guò)材料上的改進(jìn)節(jié)約了資金近1/3。

（7）吸收塔漿液PH值和密度計(jì)原由石膏漿液抽出泵出口管路進(jìn)行測(cè)量，現(xiàn)移至吸收塔漿池下部，這樣不必再等待啟動(dòng)石膏抽出泵才有PH和密度的指示值，解決了脫硫裝置不能從啟動(dòng)開(kāi)始就投入PH表和密度表的測(cè)量指示的問(wèn)題，這一改變即滿足了運(yùn)行操作的要求，又降低了廠用電。

4 脫水系統(tǒng)

二期工程設(shè)計(jì)吸收塔抽出漿液為151.4t/h經(jīng)旋流器濃縮后，濃度為40%的漿液進(jìn)入石膏漿池，而后由石膏漿液泵送往真空帶式脫水機(jī)脫水。含水10%的二水石膏儲(chǔ)存到石膏庫(kù)為臨時(shí)存放，約10t/h脫硫廢水，固含量約2.96%（W）,PH值5.0～5.8，排入沖灰系統(tǒng)。由于沖灰系統(tǒng)的灰漿偏堿性，加入少量偏酸性的石膏廢水脫出液可以適當(dāng)中和沖灰系統(tǒng)的灰漿的PH值，同時(shí)可起到減緩沖灰管道堿性結(jié)垢作用，不會(huì)影響排入灰場(chǎng)的水質(zhì)情況。

考慮到脫水系統(tǒng)中有部分管道是漿液自流,沒(méi)有太大壓力，所以二期工程設(shè)計(jì)脫水機(jī)廢水收集管道、脫水機(jī)真空管道、濾布沖洗水管道、濾液排放管道都采用了FRP管道。這種管道既滿足了工藝要求又節(jié)約了資金。由于這種管道不需提前預(yù)安裝生產(chǎn)，能在現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行施工安裝，所以大大節(jié)省了這部分管道的安裝進(jìn)度。

5 公用系統(tǒng)

二期工程同時(shí)考慮了軸承冷卻水及軸封水的收集，此類排水比較分散，水量約為22t/h。我們?cè)谖諈^(qū)、制漿區(qū)、脫水區(qū)設(shè)置了地坑，收集此類工業(yè)水，再用泵將水打入工業(yè)水箱作為工藝補(bǔ)水使用。

我們?cè)诙诠こ淘O(shè)計(jì)了對(duì)漿液管道高點(diǎn)沖洗和低點(diǎn)排放的工藝，各個(gè)需要沖洗和排水的設(shè)備和系統(tǒng)（如：石灰石和石膏漿液系統(tǒng)的泵、管道、箱罐等）在不需要過(guò)多的或非常規(guī)的準(zhǔn)備和操作的情況下就能實(shí)現(xiàn)沖洗和排水。在系統(tǒng)短期停運(yùn)或事故中斷期間，主要設(shè)備和系統(tǒng)的排水和沖洗都能通過(guò)中心控制室的遠(yuǎn)方操作實(shí)現(xiàn)。

以上是對(duì)我公司承建的同一電廠兩期工程在工藝設(shè)計(jì)方面進(jìn)行的對(duì)比，以此說(shuō)明我公司在掌握了電廠煙氣脫硫的先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)也積極消化改進(jìn)設(shè)計(jì)施工方案。結(jié)合我國(guó)國(guó)情，利用我國(guó)現(xiàn)有的各方面先進(jìn)的資源，在滿足設(shè)計(jì)要求的同時(shí)也考慮降低制造和維修的成本。