祝春樂

摘 要 介紹在新的排放標(biāo)準(zhǔn)下石灰石/石膏濕法煙氣脫硫裝置的工藝流程，提出了選定煙氣脫硫系統(tǒng)的變革思想，包括系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行優(yōu)化兩方面，并以福州電廠的石灰石/石膏濕法FGD系統(tǒng)為例，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化分析。并分析了裝于衡水電廠的石灰石/石膏濕法煙氣脫硫裝置的性能試驗(yàn)，并對(duì)其存在的問題進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞 煙氣脫硫；變革；優(yōu)化；設(shè)計(jì)

引言

中國是燃煤大國，煤炭占一次能源消費(fèi)總量的75%，連續(xù)多年超過2000萬t，已居世界首位，致使酸雨和SO2污染日趨嚴(yán)重。目前已有62%的城市環(huán)境空氣SO2平均濃度超過二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，日平均濃度超過國家《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。因此，控制火電廠SO2的排放，在未來較長的時(shí)間內(nèi)，其主流和根本有效的手段仍將是煙氣脫硫。近幾年，隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的逐步增強(qiáng)和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)漸趨嚴(yán)格，我國火電廠治理SO2污染的力度不斷加大，先后建成了一批煙氣脫硫試驗(yàn)項(xiàng)目和示范項(xiàng)目[1]。

1 脫硫工藝簡介

1.1 簡介

衡豐公司一、二期煙氣脫硫裝置相對(duì)獨(dú)立，每期均設(shè)有兩臺(tái)爐公用的吸收劑儲(chǔ)存制備系統(tǒng)、石膏漿液處理系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、熱工控制系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)，以及每臺(tái)爐單獨(dú)設(shè)置的吸收塔系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)。事故漿液罐兩期公用。主要工藝流程：石灰石粉采用外購方式，用密封罐車運(yùn)至FGD區(qū)域制成漿液供脫硫使用，脫硫副產(chǎn)品石膏采用汽車外運(yùn)進(jìn)行綜合利用。煙氣從引風(fēng)機(jī)側(cè)的煙道引出，經(jīng)FGD的增壓風(fēng)機(jī)至煙氣換熱器（GGH），煙氣降溫后進(jìn)入吸收塔進(jìn)行脫硫。吸收塔均為空塔結(jié)構(gòu)，煙氣自GGH進(jìn)入吸收塔，90度折向朝上流動(dòng)，與噴淋而下的漿液進(jìn)行大液氣比接觸，完成脫硫任務(wù)，每層噴淋層對(duì)應(yīng)一臺(tái)循環(huán)泵，共四層，噴淋層上部布置二級(jí)內(nèi)置式除霧器，并設(shè)置氧化風(fēng)機(jī)為吸收塔補(bǔ)充氧氣。脫硫除霧后的干凈煙氣再返至GGH進(jìn)行加熱，溫度從50℃加熱至80℃以上，最后通過煙囪排出。脫硫副產(chǎn)品石膏漿液從吸收塔排出泵排出，經(jīng)石膏旋流器、真空皮帶脫水機(jī)進(jìn)行一、二級(jí)脫水后得到含水率小于10%的石膏，堆積在石膏庫房內(nèi)，用鏟車裝車外運(yùn)。為了平衡整個(gè)系統(tǒng)的氯離子的濃度，一部分石膏脫水漿池進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)，經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后的廢水用于干灰加濕或外排。

1.2 濕法脫硫工藝關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)分析

濕法脫硫工藝中，吸收塔循環(huán)漿液的pH、漿液洗滌溫度、石灰石品質(zhì)、石灰石漿液顆粒細(xì)度對(duì)FGD系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)行影響較大。但對(duì)于不同的濕法工藝，上述諸參數(shù)的變化范圍略有不同?，F(xiàn)就這幾個(gè)參數(shù)對(duì)FGD系統(tǒng)的影響，涉及的物化機(jī)理以及其調(diào)整優(yōu)化后所確定的限值范圍等，進(jìn)行相應(yīng)分析和探討。

2 主要結(jié)果分析

試驗(yàn)所用煤是臨時(shí)配備的，因此煤的含硫量不是很均勻的，從7月17日第1次預(yù)備性試驗(yàn)的w（S）=0.8%（應(yīng)用基）到7月20日主試驗(yàn)的w（S）=2.37%左右，都未達(dá)到設(shè)計(jì)w（S）=2.5%的要求，F(xiàn)GD裝置入口ρ（SO2）（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）在2 000～4 900 mg/m3（6%氧量下測得）范圍內(nèi)。裝置的脫硫率較高，在84.2%～91.4%范圍內(nèi)（實(shí)測）[2]。

3 問題分析

經(jīng)過兩年多的實(shí)踐摸索和經(jīng)驗(yàn)積累，通過對(duì)設(shè)備改造和系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整，我公司脫硫裝置的運(yùn)行狀況明顯轉(zhuǎn)，投運(yùn)率逐步提高，目前可達(dá)到90%以上，脫硫效率、石膏品質(zhì)及水電粉耗等各項(xiàng)指標(biāo)均在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，運(yùn)行狀況良好。下面淺談脫硫裝置運(yùn)行有關(guān)控制參數(shù)、存在問題及采取的措施

3.1 降低脫硫裝置耗電

脫硫裝置的耗電率為1.5%左右，特別是目前300MW機(jī)組為主要調(diào)峰機(jī)組，負(fù)荷低時(shí)脫硫裝置的廠用電率明顯提高，可達(dá)到1.7%左右。

（1）增壓風(fēng)機(jī)變頻改造：增壓風(fēng)機(jī)是成都電力機(jī)械廠生產(chǎn)的靜葉可調(diào)式軸流風(fēng)機(jī)，其耗電占脫硫裝置耗電的40%左右，低負(fù)荷時(shí)擋板截流損失較大，2006年我公司對(duì)#4增壓風(fēng)機(jī)電機(jī)進(jìn)行了變頻改造，節(jié)電效果明顯，平均節(jié)電率可達(dá)到30%左右。

（2）漿液循環(huán)泵經(jīng)濟(jì)運(yùn)行：漿液循環(huán)泵共4臺(tái)，且揚(yáng)程各不相同，根據(jù)機(jī)組負(fù)荷、煙氣含硫量調(diào)整漿液循環(huán)泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù)和運(yùn)行層，在保證脫硫效率的前提下達(dá)到節(jié)能降耗目的。

3.2 其他

（1）旁路擋板門關(guān)閉：旁擋板門關(guān)閉運(yùn)行，對(duì)煙風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定、安全運(yùn)行十分重要，可以緩解GGH堵塞、減少煙道及擋板門的腐蝕、減少風(fēng)機(jī)電耗。定期進(jìn)行旁路擋板門開關(guān)試驗(yàn)，避免不能及時(shí)打開影響主機(jī)運(yùn)行。

（2）漿液循環(huán)泵停運(yùn)后及時(shí)排放漿液，長期停運(yùn)注水：防止?jié){液沉積堵塞葉輪，負(fù)載啟動(dòng)設(shè)備損壞；漿液或冷凝液在泵內(nèi)存積，pH過低腐蝕設(shè)備。

（3）定期化驗(yàn)：系統(tǒng)正常情況下，脫硫裝置的在線儀表可以滿足系統(tǒng)監(jiān)控要求，但定期的化學(xué)試驗(yàn)分析對(duì)真正了解系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，提前控制、調(diào)整及設(shè)備檢修維護(hù)十分重要[3]。

4 結(jié)束語

煙氣脫硫是目前國際上廣泛采用的控制SO2的成熟技術(shù)。因地制宜采用不同的煙氣脫硫工藝可有效地控制火電廠SO2的排放，滿足國家和地區(qū)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求。由于火電廠用煤量大，鍋爐熱效率和煤炭轉(zhuǎn)換成電能的效率較高，脫硫工藝本身對(duì)環(huán)境的影響可有效加以控制，因此采取煙氣脫硫治理火電廠SO2污染，其環(huán)境效益顯著。根據(jù)我國國情，煙氣脫硫應(yīng)是火電廠控制SO2排放的主要途徑。我公司四臺(tái)機(jī)組脫硫裝置投運(yùn)后，每年可減少二氧化硫排放近6萬噸，減少對(duì)周圍環(huán)境污染，改善衡水及周邊地區(qū)的空氣質(zhì)量具有深遠(yuǎn)的意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳忠勝.煙氣海水脫硫系統(tǒng)在西部電廠的應(yīng)用[J].湖南電力，2001，21（4）：30-31，36.

[2] 何育東.重慶發(fā)電廠2×200MW機(jī)組濕法煙氣脫硫工藝流程分析[J].電力環(huán)境保護(hù)，2001，17（4）：9-12.

[3] 曾庭華.濕法脫硫系統(tǒng)對(duì)鍋爐尾部煙道和煙囪影響的研究[J].電力建設(shè)，2002，23（4）：19-22.