方強
摘要和關鍵詞:? 燃料條件,? ?氣象條件 , 煙氣漂雨和酸雨 , 脫硫煙氣流量、流速、風壓,? 排煙溫度 ,阻力, 熱交換,提高效率,減少污染。
江西景德鎮(zhèn)發(fā)電廠2×660MW機組單機容量 ,電廠以承擔基本負荷為主,同時為了適應系統(tǒng)調(diào)峰的需要,機組應具有一定的調(diào)峰能力,能適應變負荷運行工況,本工程機組年利用小時數(shù)為5000小時。本工程設計煤種為淮南煤與樂平煤按5:5進行混煤,校核煤種一為淮南煤與樂平煤按7:3進行混煤,校核煤種二為淮南煤與樂平煤按4:6進行混煤。氣象條件:景德鎮(zhèn)市屬亞熱帶季風性氣候,熱量豐富,雨量充沛,氣候溫和,四季分明,無霜期長。暮冬早春受西伯利亞冷高壓影響,多偏北風,天氣寒冷;春夏之交南北冷暖氣流交流,梅雨綿綿;盛夏多為副熱帶高壓控制,多偏南風,天氣炎熱;夏秋之際受單一熱帶海洋氣團控制,天晴少雨。本工程同步建設煙氣脫硫裝置,為達到《火電廠大氣污染物排放標準(GB13223-2003)》要求,采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝,一爐一塔,全煙氣脫硫,不安裝GGH加熱裝置無旁路。全煙氣脫硫設計煤種下(含硫量1.5%時)脫硫效率為不小于95.3%。脫硫系統(tǒng)布置在爐后。主煙道后依次布置引風機、原煙道、吸收塔、凈煙道;上述構(gòu)筑物每臺機組一套,兩臺機組的設施以煙囪中心線對稱布置。
脫硫系統(tǒng)的設計參數(shù):除塵器后設有2臺50%容量的動葉可調(diào)軸流引風機,TB工況507.1m3/s,6577Pa,對稱布置匯入同一原煙道進入吸收塔。吸收塔采用噴淋塔設計,并將設置有氧化空氣管道的漿池直接布置在吸收塔下部(5.5m處),塔內(nèi)吸收段設置三層噴淋(并預留一層噴淋位置),塔上部設置兩級除霧器(并預留一級除霧器位置)、四層噴淋沖洗,用以捕集分離凈煙氣夾帶的霧滴,除霧器出口煙氣含水量不大于75mg/Nm3(干基、實際氧)。煙道內(nèi)煙氣流速在10~15m/s之間,煙道接口尺寸選取如下:
景德鎮(zhèn)電廠1#機組于2010年12月31日通過168H期間和2#機組于2011年4月19日通過168H期間及投入商業(yè)運行以來一直存在煙氣機械攜帶水嚴重,與脫硫后煙氣殘留硫化物混合形成酸雨和漂雨。導致產(chǎn)生酸雨和漂雨的原因有下列幾個方面:
1、吸收塔入口溫度設計值125℃,運行時原煙氣溫度140℃左右、流量1141.9KNm3/h、壓力1.412KPa、濕度6-7℅,吸收塔出口溫度設計值50℃,運行時凈煙氣溫度值55℃左右,流量1747.8KNm3/h、壓力0.3-0.4KPa、濕度8-10℅;煙氣露點的高低只與煙氣SO3氣體的分壓力有關,分壓力越高,露點溫度越低(即SO3蒸汽越容易凝結(jié))。煙氣露點一般在80℃,硫酸具有強烈的吸水性特性。排煙溫度低,濕度大,煙氣帶水嚴重,使之產(chǎn)生酸雨。
2、除霧器四層噴淋沖洗使排煙帶水,降低排煙溫度,增加煙氣濕度;除霧器出口設計煙氣含水量不大于75mg/Nm3(干基、實際氧),運行時大于75mg/Nm3(干基、實際氧),除霧器不能有效除去煙氣的機械帶水,使之產(chǎn)生酸雨。
3、煙氣量短期內(nèi)超標,煙氣量過大時煙氣流速過高,夾帶液滴較多,可將較細小的液滴帶走致使除霧器效率降低。
4、除霧器結(jié)垢或是局部損壞影響除霧器效果。
5、煙塵含量過高也將影響脫硫系統(tǒng)的正常運行,煙塵在煙囪出口與冷凝下來的冷凝水結(jié)合成液滴也是會導致漂雨的現(xiàn)象出現(xiàn)。
6、部分循環(huán)漿液及水分被煙氣攜帶。
經(jīng)過運行后的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)及停機檢查與上述原因進行分析比對:
1、通過在運行中觀察除霧器前后壓差不大,停機檢查除霧器無堵塞和破損情況,運行中凈煙塵含量暫無超標現(xiàn)象,所以排出上述原因3、原因4。
2、針對上述原因1、2、5采取以下措施:通過對流換熱提高吸收塔出口排煙溫度,將排煙溫度提高到85-95℃區(qū)間,使煙氣中的水分氣化,避免結(jié)露現(xiàn)象產(chǎn)生,防止酸雨的產(chǎn)生。可在脫硫系統(tǒng)使用熱交換器,即增加GGH或暖風器。
3、對除霧器及其沖洗系統(tǒng)進行改造,將其沖洗水改為熱風,可避免沖洗水產(chǎn)生的煙氣帶水量;同時提高了除霧器進口煙溫度,可減少煙氣機械攜帶水量。(除霧器的耐極限溫度:120℃,時間長≯30min, 運行可承受溫度:≯100℃。)可節(jié)約系統(tǒng)用水。
4、考慮原因6,可在原煙道取口加裝引流管將部分煙氣引入吸收塔底部反應區(qū),增加煙氣反應量和延長反應時間,可減少循環(huán)漿液的噴淋量,降低了漿液及水分被煙氣的攜帶機會。
針對以上分析,可采取以下措施來防止和避免酸雨和漂雨的形成,提出解決應對方案如下。
方案1:增加GGH系統(tǒng)。
1、可行理由:
a、提高吸收塔出口排煙溫度,防止酸雨和漂雨形成。
2、不可行理由:
a、現(xiàn)有引風機的出力不能克服GGH帶來的阻力,需進行系統(tǒng)論證。需增加風機,帶來建設成本和運行成本增加?,F(xiàn)有場地布置不能滿足條件。
b、原煙道和凈煙道也要改造,也會增加系統(tǒng)阻力,需增加風機出力,帶來建設成本增加。
c、吸收塔從除霧器層開始要進行改造,整體上移,讓出安裝GGH的空間,帶來建設成本增加?,F(xiàn)有的空間布置不能滿足條件。
d、現(xiàn)有吸收塔不能支撐GGH的重量及運行方式,需對其整體改造,帶來建設成本增加,建設周期較長。
方案2:增加螺紋管式暖風器(空氣-煙氣熱交換器)系統(tǒng)。
1、 可行理由:
a、 在現(xiàn)有條件下進行改造,相對于增加GGH方案,該方案能節(jié)約造價及運行成本,現(xiàn)有場地、條件可滿足改造。
b、 從原煙道底部上取2×φ600-1000mm管道將部分原煙氣引流到吸收塔底部反應區(qū),離塔底1m以上傾斜接入。可增加脫硫效率(需論證其系統(tǒng)阻力),減少循環(huán)漿液噴淋量,同時減少煙氣機械攜帶漿液量,增加原煙氣在吸收塔內(nèi)的停留時間。