邢浩，鄭希峰

(華電漯河發(fā)電有限公司，河南 漯河 462300)

0 引言

根據(jù)GB 13223—2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求，現(xiàn)役機(jī)組煙塵排放質(zhì)量濃度執(zhí)行30 mg/m3(標(biāo)態(tài)，下同)的標(biāo)準(zhǔn)，重點(diǎn)區(qū)域執(zhí)行20 mg/m3的標(biāo)準(zhǔn)，按照國(guó)家十三五規(guī)劃，京津唐、沿海、山東、河南區(qū)域?qū)?zhí)行燃機(jī)標(biāo)準(zhǔn)，改造期間河南區(qū)域執(zhí)行30 mg/m3的標(biāo)準(zhǔn)。華電漯河發(fā)電有限公司(以下簡(jiǎn)稱漯河發(fā)電公司)為進(jìn)一步降低煙塵排放質(zhì)量濃度，結(jié)合小修對(duì)凈煙道進(jìn)行改造。

1 機(jī)組及除塵、脫硫系統(tǒng)概況

漯河發(fā)電公司裝機(jī)容量2×330 MW，鍋爐型號(hào)為SG-1120/17.50-M732。鍋爐采用中速磨正壓冷一次風(fēng)機(jī)直吹式制粉系統(tǒng)，配5臺(tái)HP863磨煤機(jī)，布置在爐前，4臺(tái)磨煤機(jī)可帶最大連續(xù)運(yùn)行(MCR)負(fù)荷，1臺(tái)備用。燃燒器四角布置，切圓燃燒方式；采用同心正反切燃燒系統(tǒng)；采用分離燃盡風(fēng)(SOFA)技術(shù)，通過在爐膛的不同高度布置燃盡風(fēng)(OFA)和SOFA，將爐膛分成初始燃燒NOx還原區(qū)和燃料燃盡區(qū)。鍋爐設(shè)計(jì)煤種為河南平頂山地區(qū)煙煤，設(shè)置等離子點(diǎn)火噴燃器，可滿足冷爐啟動(dòng)需求；每角燃燒器風(fēng)箱中設(shè)有3層啟動(dòng)及助燃油槍。

機(jī)組采用國(guó)產(chǎn)亞臨界燃煤供熱發(fā)電機(jī)組，采用雙室五電場(chǎng)靜電除塵系統(tǒng)，配置正壓輸灰裝置，粗、細(xì)灰?guī)斓?；脫硫裝置使用石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)，配置吸收塔系統(tǒng)、漿液循環(huán)泵系統(tǒng)、石灰石漿液制備系統(tǒng)、脫水系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)以及干粉系統(tǒng)等公用系統(tǒng)。

2 煙道除霧器改造內(nèi)容

漯河發(fā)電公司脫硫系統(tǒng)1爐1塔，2臺(tái)鍋爐共用1個(gè)主煙囪，鍋爐煙氣經(jīng)靜電除塵后，由引風(fēng)機(jī)、增壓風(fēng)機(jī)送入吸收塔，經(jīng)4層漿液噴淋脫硫處理后，進(jìn)入吸收塔頂部除霧器，去除煙氣二次攜帶的石膏液滴、霧滴。吸收塔除霧器采用1套兩級(jí)屋脊式除霧器+1層管網(wǎng)式除霧器，吸收塔除霧器設(shè)計(jì)參考JB/T 10989—2010《濕法煙氣脫硫裝置專用設(shè)備 除霧器》，設(shè)計(jì)參數(shù)見表1[1]。

表1 吸收塔除霧器設(shè)計(jì)參數(shù)

原設(shè)計(jì)煙氣經(jīng)吸收塔除霧器處理后，煙氣液滴質(zhì)量濃度低于75 mg/m3，但現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行情況顯示，在機(jī)組負(fù)荷波動(dòng)及漿液循環(huán)泵啟停的情況下，脫硫出口霧滴質(zhì)量濃度波動(dòng)較大。漯河發(fā)電公司委托河南省電力科學(xué)研究院進(jìn)行測(cè)量試驗(yàn)，不同工況下脫硫出口霧滴質(zhì)量濃度為60～108 mg/m3，烘干后質(zhì)量為32～57 mg，經(jīng)化驗(yàn)分析其中石膏為11～20 mg，煙塵為21～37 mg。

2014年年初，在華電電力科學(xué)研究院的可研論證下，確定了除塵改造方案，對(duì)電除塵進(jìn)行恢復(fù)性能優(yōu)化改造。為達(dá)到原設(shè)計(jì)99.92%的除塵處理能力，在脫硫尾部煙道加裝2級(jí)煙道除霧器，處理吸收塔出口攜帶的煙氣，將脫硫出口液滴質(zhì)量濃度從75 mg/m3降至40 mg/m3，控制煙塵質(zhì)量濃度穩(wěn)定在30 mg/m3以內(nèi)[2]。

將原來(lái)7 600 mm×3 600 mm的凈煙氣煙道拆除，在原位置加裝10 000 mm×9 500 mm的煙道，煙道截面積與吸收塔頂部截面積相近，保持煙氣流速相近。考慮到加裝除霧器后煙道底部沖刷及積水嚴(yán)重，煙道底板使用316L材質(zhì)制作，焊縫使用玻璃鱗片加厚防腐，確保煙道不被沖刷、腐蝕。煙道內(nèi)部加裝2層垂直布置的平板式煙道除霧器，除霧器設(shè)置一層前、一層后、二層前、二層后共4級(jí)沖洗水，用于沖洗煙道除霧器[3]；使用原除霧器沖洗水源，確保除霧器運(yùn)行期間不被煙塵及石膏沾污。在煙道底部使用316L制作接水槽，用于匯聚除霧器沖洗后的含塵沖洗水，含塵沖洗水經(jīng)回流管接入吸收塔漿池，作為吸收塔補(bǔ)充用水?；亓鞴芪恢玫陀谖账?shí)際液位，用于實(shí)現(xiàn)回流管液封，防止原煙氣經(jīng)回流管反竄至凈煙氣。新增DY180兩級(jí)煙道除霧器設(shè)計(jì)參數(shù)見表2[4]。

表2 煙道除霧器設(shè)計(jì)參數(shù)

施工過程中考慮原設(shè)計(jì)煙道承重，需對(duì)原混凝土梁進(jìn)行加固。為保證工程安全及質(zhì)量，在施工區(qū)禁火前，防腐及除霧器模塊安裝作業(yè)一律不得開工，工程需分段進(jìn)行，整體需30 d完成。除霧器模塊安裝期間，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求對(duì)模塊進(jìn)行定位安裝，確保除霧器葉片間距合格；除霧器沖洗水管噴嘴開孔應(yīng)嚴(yán)格按照有效覆蓋率進(jìn)行。

3 煙道除霧器運(yùn)行調(diào)整

改造完成后，煙道除霧器隨脫硫系統(tǒng)投入運(yùn)行，投運(yùn)初期應(yīng)加強(qiáng)水沖洗，避免鍋爐投油造成除霧器表面黏油污。正常運(yùn)行期間，脫硫系統(tǒng)先沖洗吸收塔頂部除霧器，后沖洗煙道除霧器，每次只沖洗1層，既能保持沖洗水壓力，也能減少?zèng)_洗時(shí)煙氣攜帶的水分。經(jīng)運(yùn)行探索及水平衡分析，煙道除霧器每層每天沖洗1次，沖洗時(shí)應(yīng)沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向依次沖洗，遇有吸收塔補(bǔ)水情況時(shí)，優(yōu)先吸收塔除霧器沖洗。實(shí)際運(yùn)行期間，脫硫系統(tǒng)水平衡正常。

4 煙道除霧器性能驗(yàn)收試驗(yàn)

2015年4月，漯河發(fā)電公司委托河南省電力科學(xué)研究院進(jìn)行煙塵排放試驗(yàn)。在電除塵進(jìn)口、出口、煙道除霧器出口煙道上，按照規(guī)范進(jìn)行等速采樣，測(cè)量煙氣的靜壓、動(dòng)壓，同時(shí)測(cè)量煙氣溫度、環(huán)境溫度、大氣壓力及測(cè)量斷面處標(biāo)高并計(jì)算出電除塵本體及煙道除霧器本體的阻力[5]。試驗(yàn)期間每30 min記錄1次運(yùn)行參數(shù)。試驗(yàn)結(jié)論：電除塵出口煙塵質(zhì)量濃度為40.72 mg/m3，煙道除霧器出口煙塵排放質(zhì)量濃度(空氣過剩系數(shù)α=1.4)為22.68 mg/m3，穩(wěn)定低于30 mg/m3，達(dá)到協(xié)議書設(shè)計(jì)要求。

5 結(jié)論

加裝煙道除霧器后，吸收塔噴淋層、吸收塔原除霧器結(jié)合煙道除霧器能有效去除煙氣中攜帶的液滴及液滴中包含的煙塵、石膏微粒，將脫硫區(qū)域去除煙塵能力控制在50%左右，有效降低煙氣中煙塵質(zhì)量濃度。對(duì)于部分靜電除塵+脫硫系統(tǒng)且暫不執(zhí)行超低排放的機(jī)組，有較高的借鑒意義，對(duì)于進(jìn)行超低排放改造的機(jī)組，可結(jié)合電除塵前端改造+二級(jí)塔改造+煙道除霧器等組合形式，實(shí)現(xiàn)超低排放。

[1]李用芝，梁霏飛.吸收塔除霧器的選型與設(shè)計(jì)[J].科技資訊,2015，13(4)：104.

[2]謝乾.脫硫除霧器除霧性能研究[D].北京：華北電力大學(xué),2009.

[3]金定強(qiáng).脫硫除霧器設(shè)計(jì)[J].電力環(huán)境保護(hù),2001，17(4)：16-18.

[4]上海瑞亞安環(huán)保設(shè)備有限公司.一種管式除霧器及除霧裝置：CN201578952U[P].2010-09-15.

[5]楊柳，王世和，王小明，等.濕法煙氣脫硫系統(tǒng)除霧器特性試驗(yàn)研究[J].熱能動(dòng)力工程,2005，20(2)：145-147.