摘要:總結了(le)N ID循環(huan)半干(gan)法(fa)煙氣脫硫技術在臺(tai)州電廠135MW機(ji)組和(he)寧夏大武口2 ×110MW機(ji)組脫硫改造(zao)中的應(ying)用,結果(guo)表明:該技術占(zhan)地小(xiao),改造(zao)方(fang)式(shi)靈活,適(shi)用于不同(tong)布置(zhi)方(fang)式(shi)除(chu)塵裝置(zhi)的脫硫改造(zao),能達(da)到同(tong)時(shi)去除(chu)煙氣中飛灰(hui)和(he)SO2 的目的。

關鍵詞:脫(tuo)硫改造,NID,電除(chu)塵(chen)器,布袋除(chu)塵(chen)

0　引言

目(mu)前,老(lao)電廠鍋爐后(hou)一(yi)般只(zhi)安(an)(an)裝(zhuang)了除(chu)塵設備(bei)(bei)而(er)無脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)裝(zhuang)置(zhi),排放SO2 形成的(de)(de)(de)酸雨已嚴(yan)重危害人類的(de)(de)(de)生存環(huan)境,國家強制要求(qiu)火(huo)電廠必須(xu)安(an)(an)裝(zhuang)煙氣(qi)(qi)脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)裝(zhuang)置(zhi)。雖然石灰(hui)石—石膏濕法(fa)(fa)脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)工藝較成熟、業績較多(duo),但它的(de)(de)(de)占地面積大,運行維護(hu)量大,而(er)老(lao)電廠通常未預留(liu)脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)場地,所以在改(gai)造(zao)工程中(zhong)受(shou)到一(yi)定的(de)(de)(de)限制;干法(fa)(fa)脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)技術(shu)脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)效率(lv)低(di)(di),常不能滿(man)足煙氣(qi)(qi)達標排放要求(qiu), N ID循環(huan)半(ban)干法(fa)(fa)脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)技術(shu)與濕法(fa)(fa)相比具有投(tou)資少、占地面積小、運行費用低(di)(di)、設備(bei)(bei)簡(jian)單(dan)、維修(xiu)方便、煙氣(qi)(qi)無需再熱、脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)效率(lv)能達到濕法(fa)(fa)脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)技術(shu)的(de)(de)(de)水平(ping),特(te)別(bie)適(shi)合用于現有除(chu)塵設備(bei)(bei)的(de)(de)(de)脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)改(gai)造(zao)。

1　NID 技術簡介

N ID技術以(yi)生石灰(hui)或消(xiao)石灰(hui)作為(wei)吸(xi)收(shou)劑,與(yu)除(chu)塵(chen)器捕集下(xia)來的(de)具有一(yi)定堿性(xing)的(de)循環(huan)飛灰(hui)混(hun)合(he)(he)增濕后(hou)注(zhu)入反(fan)應(ying)器,使之均勻(yun)地(di)分(fen)布于(yu)熱態煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)中。此時,吸(xi)收(shou)劑表面(mian)水分(fen)被(bei)蒸發,煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)得(de)到冷卻,但濕度增加,煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)中的(de)SO2、HCl等(deng)酸性(xing)組分(fen)被(bei)吸(xi)收(shou)生成(cheng) CaSO3·1 /2H2O和CaCl2·4H2O。被(bei)除(chu)塵(chen)器捕集下(xia)來的(de)脫硫終(zhong)產物和未反(fan)應(ying)完全的(de)吸(xi)收(shou)劑再部分(fen)注(zhu)入混(hun)合(he)(he)增濕裝(zhuang)置,并補充新鮮吸(xi)收(shou)劑后(hou)進行再循環(huan),從而(er)大(da)(da)大(da)(da)提(ti)高了(le)吸(xi)收(shou)劑的(de)利用率。

N ID循環(huan)半干法煙氣脫硫系統的典型工藝流程見圖1。

2　改造工程簡介

2. 1　設計基本參數

臺州電(dian)廠(chang)135MW 機組(zu)、寧(ning)夏大武口電(dian)廠(chang)2 × 110MW機組(zu)脫硫(liu)、除塵改造(zao)工(gong)程采(cai)用N ID 循(xun)環半(ban)干法煙(yan)氣(qi)脫硫(liu)工(gong)藝。改造(zao)工(gong)程設計參數詳見表1 (本文煙(yan)氣(qi)量均為標(biao)準狀態值) 。

2. 2　工藝流程

(1)臺州電(dian)廠6號爐135MW機組N ID循(xun)環半干法(fa)煙(yan)氣脫硫改造(zao)工程(cheng)(cheng)工藝流(liu)程(cheng)(cheng)詳見圖2。改造(zao)前煙(yan)氣流(liu)程(cheng)(cheng)為(wei):空氣預(yu)熱(re)器(qi)→3電(dian)場電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)→引(yin)風機→煙(yan)囪;改造(zao)后的煙(yan)氣流(liu)程(cheng)(cheng)為(wei):空氣預(yu)熱(re)器(qi)→初級除塵(chen)(chen)器(qi)→脫硫反應(ying)器(qi)→末級4電(dian)場電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)→引(yin)風機→煙(yan)囪,鍋爐墻至原(yuan)電(dian)除塵(chen)(chen)器(qi)第一排立柱之間(jian)距離(li)僅為(wei)20. 7m。

改造(zao)后的初級除塵(chen)器采用1電場電除塵(chen)器,設計除塵(chen)效率為90%,粉煤灰可以綜合利用; N ID 循環(huan)半干(gan)法(fa)脫硫(liu)系統(tong)配(pei)置(zhi)2個反應器,循環(huan)灰給料(liao)機、混(hun)合增濕器、消化器等由ALSTOM設計供(gong)貨(huo)。

(2)寧夏大武口2 ×110MW機組N ID循環半干法煙氣脫硫改(gai)造工程工藝流(liu)程詳(xiang)見圖(tu)3。

改造(zao)前煙氣(qi)流(liu)(liu)程為(wei):空氣(qi)預(yu)熱器(qi)→電除塵器(qi)→ 引(yin)風機(ji)(ji);改造(zao)后煙氣(qi)流(liu)(liu)程為(wei):空氣(qi)預(yu)熱器(qi)→初級(ji)除塵器(qi)(原有(you)) →引(yin)風機(ji)(ji)(原有(you)) →脫硫反應器(qi)→末級(ji)布(bu)袋除塵器(qi)→引(yin)風機(ji)(ji)→煙囪。

初級除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)利(li)用(yong)原(yuan)(yuan)有的(de)(de)電(dian)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi),其后(hou)接原(yuan)(yuan)有的(de)(de)引(yin)風機,除塵(chen)(chen)(chen)效(xiao)率為90% ,粉煤灰可綜(zong)合(he)利(li)用(yong)。 N ID循(xun)環(huan)半干法脫(tuo)(tuo)硫(liu)系(xi)統(tong)配置2個反應器(qi),其后(hou)再(zai)接布(bu)袋(dai)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。因(yin)安(an)裝脫(tuo)(tuo)硫(liu)系(xi)統(tong)后(hou)原(yuan)(yuan)有引(yin)風機壓力不夠,后(hou)面又增加了(le)1臺引(yin)風機。脫(tuo)(tuo)硫(liu)系(xi)統(tong)核心設(she)備如循(xun)環(huan)灰給料機、混合(he)增濕器(qi)、消化(hua)器(qi)等由(you)菲達公司設(she)計(ji)供(gong)貨(huo)。布(bu)袋(dai)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)本體采用(yong)ALSTOM的(de)(de)引(yin)進(jin)技術制造,濾料為進(jin)口濾布(bu),噴吹閥由(you)ALSTOM 供(gong)貨(huo)。此套裝置沒(mei)有設(she)計(ji)凈煙氣(qi)回風系(xi)統(tong),在(zai)低負荷(he)運行時,關(guan)閉部分反應器(qi)和布(bu)袋(dai)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)通(tong)道,保證運行反應器(qi)內的(de)(de)煙氣(qi)流(liu)速。因(yin)引(yin)風機前的(de)(de)煙道設(she)計(ji)有集箱聯通(tong),機組(zu)關(guan)閉任何1條(tiao)或2條(tiao)脫(tuo)(tuo)硫(liu)、除塵(chen)(chen)(chen)控制回路對機組(zu)的(de)(de)運行沒(mei)有影響,布(bu)袋(dai)除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)亦可以(yi)在(zai)線檢(jian)修(xiu)。

與其他半干(gan)法(fa)脫硫(liu)工藝(yi)相比,循環(huan)半干(gan)法(fa)的(de)(de)(de)最大(da)優點(dian)在(zai)于脫硫(liu)灰(hui)是在(zai)反(fan)應(ying)器(qi)外的(de)(de)(de)專(zhuan)用混合器(qi)中增濕的(de)(de)(de),包(bao)括生石灰(hui)或消石灰(hui)吸收(shou)劑在(zai)內(nei)的(de)(de)(de)混合灰(hui)表面(mian)水分非(fei)常均(jun)勻,使得從反(fan)應(ying)器(qi)出來的(de)(de)(de)灰(hui)的(de)(de)(de)濕度低且均(jun)勻,對反(fan)應(ying)器(qi)以及脫硫(liu)系統后面(mian)的(de)(de)(de)收(shou)塵(chen)裝置沒(mei)有任何影響。

3　工程情況

3. 1　臺州電廠改造工程

臺(tai)州電廠6號(hao)爐(lu)135MW機(ji)組N ID循環(huan)半干法(fa)煙氣脫硫(liu)改造工(gong)程(cheng)于(yu)2005年(nian)10月(yue)(yue)(yue)開始動工(gong)建設(she), 2006年(nian)1月(yue)(yue)(yue)底完(wan)(wan)成(cheng)安裝。2006年(nian)3月(yue)(yue)(yue)完(wan)(wan)成(cheng)冷態調試(shi)及文(wen)丘里流(liu)量(liang)測(ce)量(liang)校準、儀表校核等工(gong)作(zuo),煙氣在線監測(ce)裝置投入運(yun)行(xing), 2006年(nian)5月(yue)(yue)(yue)進(jin)行(xing)石灰給料機(ji)給料量(liang)測(ce)試(shi),循環(huan)灰給料順序(xu)、石灰給料順序(xu)、連鎖檢查,并在進(jin)行(xing)了一次脫硫(liu)DCS程(cheng)序(xu)更新后(hou)(hou),開始脫硫(liu)熱態調試(shi)工(gong)作(zuo), 5 月(yue)(yue)(yue)17 日進(jin)行(xing)第一次煙氣脫硫(liu),脫硫(liu)效(xiao)率達(da)到90%以(yi)上(shang)(shang)。臺(tai)州電廠N ID 循環(huan)半干法(fa)脫硫(liu)系統投入運(yun)行(xing)后(hou)(hou),整套設(she)備(bei)運(yun)行(xing)穩定、可靠,脫硫(liu)效(xiao)率可達(da)85%以(yi)上(shang)(shang),其他工(gong)藝參數也(ye)基本達(da)到設(she)計要(yao)求。6月(yue)(yue)(yue)17日通過168 h試(shi)運(yun)行(xing),期間的技術參數見表2。8月(yue)(yue)(yue)份完(wan)(wan)成(cheng)設(she)備(bei)性能試(shi)驗和環(huan)保驗收(shou)監測(ce),通過竣工(gong)驗收(shou)并移交電廠。

該工程的(de)特點是(shi)工作量(liang)大,施工復雜,工期(qi)緊迫,困難(nan)較大。要求在6號機組大修期(qi)間(jian)完成爐(lu)(lu)后 (鍋爐(lu)(lu)房至煙囪間(jian))所有原設(she)(she)備(bei)的(de)拆除,并在有限的(de)空間(jian)內(nei)安裝初級和末(mo)級除塵器(qi)、脫(tuo)硫(liu)設(she)(she)備(bei)、干出灰(hui)設(she)(she)備(bei)、脫(tuo)硫(liu)劑輸送(song)設(she)(she)備(bei)、流化風和增(zeng)濕(shi)水等系統(tong)設(she)(she)備(bei)。本(ben)工程從停爐(lu)(lu)到電除塵器(qi)運(yun)行的(de)工期(qi)為88d。

3. 2　寧夏大武口改造工程

大武口發電廠(chang)2 ×110MW機組脫硫、除(chu)塵(chen)(chen)改造工(gong)程于2006年9月(yue)(yue)動工(gong)建設, 11月(yue)(yue)完成安裝, 12月(yue)(yue)調試,并順利(li)通過了(le)寧夏回(hui)族自治區(qu)環(huan)保局(ju)連續4 天對SO2 及粉(fen)塵(chen)(chen)的(de)測(ce)試,全(quan)部(bu)指標達到設計要求,也(ye)滿足國家環(huan)保要求。2臺爐(lu)在2007年9月(yue)(yue)完成了(le) 168 h試運行,期間的(de)技術(shu)參數見(jian)表(biao)3。由于該(gai)電廠(chang)在所屬(shu)區(qu)域屬(shu)于重(zhong)大排污源,其(qi)煙(yan)氣監測(ce)系(xi)統(tong)已與該(gai)區(qu)的(de)環(huan)保部(bu)門聯網。到目前為止,該(gai)脫硫、除(chu)塵(chen)(chen)系(xi)統(tong)一直處于正常投運狀態。

該(gai)工程的特(te)點是在(zai)原引(yin)風機后(hou)面安裝新的脫硫系統,保證(zheng)實際(ji)停(ting)爐(lu)時間不超(chao)過15d。

4　結語

N ID循(xun)環半干法(fa)煙(yan)氣(qi)脫(tuo)硫(liu)技(ji)術的(de)實際工(gong)程應(ying)用(yong)表明,臺州發電(dian)(dian)廠(chang)6號爐煙(yan)氣(qi)脫(tuo)硫(liu)、除塵(chen)改(gai)造方(fang)案適用(yong)于(yu)原電(dian)(dian)除塵(chen)器之前還有一定的(de)空間(jian),可安裝預除塵(chen)器和脫(tuo)硫(liu)反應(ying)器或者直接安裝脫(tuo)硫(liu)反應(ying)器;而大(da)武口發電(dian)(dian)廠(chang)2 ×110MW機組的(de)改(gai)造方(fang)案,是在原鍋(guo)爐引(yin)(yin)風機后串(chuan)接循(xun)環半干法(fa)脫(tuo)硫(liu)、除塵(chen)系(xi)統(tong),適用(yong)于(yu)引(yin)(yin)風機后有較大(da)場(chang)地的(de)工(gong)程。此改(gai)造方(fang)案可大(da)大(da)縮(suo)短鍋(guo)爐的(de)停爐時(shi)間(jian),脫(tuo)硫(liu)、除塵(chen)主體設備的(de)安裝不(bu)影響鍋(guo)爐的(de)正常運行,停爐時(shi)間(jian)僅僅是原引(yin)(yin)風機出口煙(yan)道(dao)與反應(ying)器進口煙(yan)道(dao)的(de)對接時(shi)間(jian)。

N ID循環半(ban)干法煙氣脫硫技(ji)術(shu)用于老(lao)機(ji)組脫硫改造具有占(zhan)地少、脫硫效率高、運(yun)(yun)行(xing)穩定(ding)、對(dui)機(ji)組影響小的(de)優點,改造工程(cheng)僅(jin)僅(jin)在鍋(guo)爐尾(wei)部煙道區域(yu)進行(xing),涉及面小,對(dui)電廠周邊環境幾乎不產生影響。在多(duo)個項目中(zhong)的(de)成功應用表明(ming),N ID技(ji)術(shu)是比較成熟、可(ke)靠的(de),但(dan)在實際運(yun)(yun)行(xing)過程(cheng)中(zhong)應加強對(dui)系(xi)統的(de)維護與管理,密切關注(zhu)關鍵(jian)參(can)數(shu)(shu)值的(de)變化,并及時、合理地調整各(ge)運(yun)(yun)行(xing)參(can)數(shu)(shu),只有這樣才能保證整個系(xi)統的(de)安(an)全(quan)、穩定(ding)、長期運(yun)(yun)行(xing)。

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