楊崚

【摘要】隨著社會(huì)對(duì)環(huán)保的要求越來越高，對(duì)鍋爐SO2的排放也越來越嚴(yán)，原煤硫分≥1.0%時(shí)，停磨過程中SO2排放很難控制在正常排放范圍內(nèi)，本文從停磨過程硫排放超標(biāo)的原因及如何控制兩方面來進(jìn)行分析，并找到解決這一問題的辦法，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行有很重要的參考意義。

【關(guān)鍵詞】高硫煤；SO2排放；超標(biāo)

一、設(shè)備和燃煤情況

華潤電力（常熟）有限公司鍋爐為超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行本生直流鍋爐，鍋爐排煙配有濕式脫硫系統(tǒng)。燃燒器布置方式采用前后墻布置，對(duì)沖燃燒。前后墻上各布置4層燃燒器，每層各有4只前后墻各布置1層燃燼風(fēng)口，每層布置7只，共14只燃燼風(fēng)口。

磨煤機(jī)為上海重型機(jī)器廠引進(jìn)法國阿爾斯通公司的技術(shù)生產(chǎn)的BBD-4360型雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)。每臺(tái)鍋爐裝設(shè)四套制粉系統(tǒng)。

鍋爐燃煤設(shè)計(jì)煤種為伊泰、神華、大同和中煤。

二、停磨過程中存在的問題

本廠每臺(tái)鍋爐四套制粉系統(tǒng)，根據(jù)機(jī)組負(fù)荷情況和磨運(yùn)行周期會(huì)經(jīng)常停運(yùn)或切換磨，在磨煤機(jī)停運(yùn)吹空階段，鍋爐硫排放會(huì)大幅飆升，基本無法控制硫排放在環(huán)保要求的200mg/m3以下，如下圖一，下面就停磨過程中硫排放大幅上漲的原因和如何控制進(jìn)行研析：

三、影響SO2排放的因素

1、燃燒煤種的影響

煤種是影響SO2排放的首要因素，尤其是部分高硫煤硫份達(dá)到2.1%以上時(shí)在磨煤機(jī)停運(yùn)過程中硫排放很難控制在正常水平。

2、鍋爐負(fù)荷的影響

總體趨勢(shì)是隨著鍋爐負(fù)荷升高，SO2排放濃度增加，鍋爐負(fù)荷降低，SO2排放濃度減少，這是因?yàn)?，高?fù)荷時(shí)隨燃料量的增加入爐的S的量也越多，這些都意味著高負(fù)荷時(shí)生成的SO2多；而低負(fù)荷時(shí)，入爐的燃料量較少生成的SO2也相應(yīng)降低。

3、燃燒氧量的影響

氧量是影響SO2生成和排放濃度的重要運(yùn)行因素，在各種負(fù)荷下，隨著爐內(nèi)O2的降低，鍋爐的SO2排放濃度均是增加的，這是因?yàn)闇p少燃燒氧量也意味著減少了燃燒器區(qū)域和還原區(qū)的氧濃度，不利于SO2氧化成SO3，適當(dāng)增加氧量能降低SO2排放，如果大量增加氧量那么爐內(nèi)過?？諝饬勘厝徊粩嘣黾?，排出SO2總量也會(huì)增加，所以為了降低SO2排放氧量不能無限制上升。

4、各層二次風(fēng)門的配比影響

通過燃燒器區(qū)域二次風(fēng)配風(fēng)方式改變對(duì)SO2排放濃度有一定影響，通過將二次風(fēng)門進(jìn)行倒寶塔式配風(fēng)SO2的排放濃度有所降低，尤其是高負(fù)荷時(shí)將燃燼風(fēng)層全開，這一影響較為明顯。

5、磨運(yùn)行方式的影響

磨煤機(jī)運(yùn)行方式的不同對(duì)硫排放也不一樣，總體來說磨煤機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)少時(shí)硫排放低一點(diǎn)，易控制些，從下層往上組合硫排放是逐漸增加。

6、待停運(yùn)磨的各參數(shù)控制對(duì)SO2排放影響

通過停運(yùn)磨時(shí)控制不同參數(shù)對(duì)SO2排放也有一定影響，由于在滑停磨過程中要考慮到磨爆炸的因素所以每次停運(yùn)前都要進(jìn)行滑溫，有時(shí)只有40多度，而風(fēng)量比平時(shí)運(yùn)行時(shí)多近30噸/小時(shí)，在這種情況下磨吹空階段硫排放上升速度和量也是呈直線上升。

四、停磨過程中降低SO2排放措施

1、合理配煤，目前的情況是高發(fā)熱量的中煤其硫含量較高達(dá)到2.1%以上，故要在滿足煤熱值配比的情況下硫份越低越好，入爐煤的硫份配比加權(quán)后平均值在1%以下則鍋爐燃燒和硫的排放都能滿足要求，

2、合理控制鍋爐氧量，600MW超臨界機(jī)組氧量最好控制在3%-3.5%范圍內(nèi)，當(dāng)爐內(nèi)氧量充分時(shí)煤粉中的S鐵礦在高溫環(huán)境下容易燃燒氧化生成較為穩(wěn)定的硫酸鹽或者SO3容于水后與脫硫系統(tǒng)中的鈣離子反應(yīng)生成石膏，經(jīng)脫水后排出，如果氧量太低含S的礦物質(zhì)中硫在缺氧的情況下燃燒，這樣的燃燒很不充分這就會(huì)導(dǎo)致S不能完全氧化成SO3，而SO2所生成的H2SO3又是極不穩(wěn)定的化合物在受熱的情況下容易分解成SO2，這就會(huì)導(dǎo)致硫排放一直較高。

3、燃燒過程中的調(diào)整對(duì)硫排放也有較為明顯的影響，這主要體現(xiàn)在同一負(fù)荷下調(diào)整磨煤機(jī)分離器出口溫度，當(dāng)磨分離器出口溫度每提高5度則脫硫吸收塔入口的硫份便會(huì)下降100mg/m3，主要原因是磨分離器出口溫度高，磨筒體內(nèi)輾磨能力強(qiáng)，煤粉顆粒度就越細(xì)，煤粉越細(xì)顆粒的比表面積迅速增加，煤中礦物質(zhì)的離解度也大大增加，這就增加了煤中礦物質(zhì)與燃燒過程中生成的SO2氣體的接觸機(jī)會(huì)，研究表明煤中的礦物質(zhì)具有很強(qiáng)的自脫硫能力，其固硫率取決于Na2O、K2O、Fe2O3、CaO等堿性氧化物的含量、存在方式及燃燒時(shí)的行為，從而強(qiáng)化了煤粉的自身固硫作用，另外煤粉入爐后著火點(diǎn)提前其在爐內(nèi)燃燒的時(shí)間延長，有資料顯示硫鐵礦反應(yīng)的溫度在900-1300度，在這溫度區(qū)間內(nèi)停留的時(shí)間越長煤粉中的硫份與氧反應(yīng)越充分，硫排放會(huì)相對(duì)容易控制。

4、停磨過程中調(diào)整：

（1）當(dāng)預(yù)停運(yùn)磨煤機(jī)的兩個(gè)原煤倉，其中一個(gè)原煤硫分≥1.0%，另一各原煤倉硫分硫分≤1.0%，在預(yù)停前，先將高硫份的煤對(duì)應(yīng)的給煤機(jī)出力降低直至停運(yùn)，增加低硫份對(duì)應(yīng)的給煤機(jī)出力，保持低硫份給煤機(jī)單側(cè)運(yùn)行半小時(shí)后，將磨煤機(jī)進(jìn)行吹空。

（2）根據(jù)每臺(tái)脫硫塔內(nèi)石灰石漿液與硫化合物反應(yīng)速度，在磨煤機(jī)進(jìn)行吹掃小時(shí)段內(nèi)，及時(shí)通知脫硫?qū)I(yè)，啟動(dòng)對(duì)應(yīng)機(jī)組的備用漿液循環(huán)泵，提前降低該小時(shí)段內(nèi)二氧化排放均值。

（3）提前了解鍋爐配煤情況，將運(yùn)行的其它磨給煤量進(jìn)行調(diào)整，在停磨前將高硫煤減少，低硫煤增加以便將整個(gè)入爐煤內(nèi)硫含量降低。

（4）為了防止停磨過程中磨煤機(jī)發(fā)生爆炸故在停磨前需要進(jìn)行滑溫，但這個(gè)溫度不宜過低，因?yàn)槟シ蛛x器出口溫度太低影響煤粉細(xì)度的同時(shí)也影響其在爐內(nèi)著火時(shí)間，磨分離器溫度越低在吹磨過程中硫排放越易超標(biāo)。

（5）磨煤機(jī)運(yùn)行時(shí)間長短也直接關(guān)系到硫排放的一個(gè)重要因素，因?yàn)槟壳暗拿涸谀ブ频倪^程中大量硫礦物質(zhì)較硬不易磨成粉，有很大一部分是在停吹掃中后期被大風(fēng)量集中吹到爐膛內(nèi)進(jìn)行燃燒，這就會(huì)出現(xiàn)在吹磨過程中硫排放急劇上升的情況。

五、結(jié)論

按照停磨過程中降低SO2排放措施進(jìn)行操作停運(yùn)，鍋爐排放能控制在合理范圍，這不僅減輕了公司排放壓力，也為公司爭(zhēng)得了經(jīng)濟(jì)利益同時(shí)還對(duì)社會(huì)起到減少污染的積極作用。

參考文獻(xiàn)

[1]《鍋爐培訓(xùn)教材》.華潤電力（常熟）有限公司

[2]《鍋爐設(shè)備及系統(tǒng)》.朱全利主編.中國電力出版社