脫硫除塵一體化技術(shù)在火電機(jī)組超低排放改造的應(yīng)用

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:近年來，脫硫除塵一體化技術(shù)在火電機(jī)組超低排放中的應(yīng)用問題得到了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注，研究其相關(guān)課題有著重要意義。本文首先對相關(guān)內(nèi)容做了概述，詳細(xì)分析了超低排放脫硫技術(shù)。在探討脫硫吸收塔內(nèi)粉塵脫除的基礎(chǔ)上，結(jié)合相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分別從多個(gè)角度與方面就脫硫除塵一體化技術(shù)問題展開了探討，闡述了個(gè)人對此的幾點(diǎn)看法與認(rèn)識，望有助于相關(guān)工作的實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：脫硫除塵一體化；火電機(jī)組；超低排放；應(yīng)用

1前言

作為火電機(jī)組超低排放改造中的一項(xiàng)重要方面，對脫硫除塵一體化技術(shù)的應(yīng)用占據(jù)著極為關(guān)鍵的地位。該項(xiàng)課題的研究，將會更好地提升對脫硫除塵一體化技術(shù)的分析與掌控力度，從而通過合理化的措施與途徑，進(jìn)一步優(yōu)化火電機(jī)組超低排放改造工作的最終整體效果。

2概述

隨著國家要求煙氣脫硫、脫硝標(biāo)準(zhǔn)的提高，現(xiàn)有的脫硫工藝已經(jīng)不能滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，為了達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，必須對現(xiàn)有的脫硫工藝進(jìn)行改造。以前的脫硫工藝是脫硫參數(shù)和煙氣參數(shù)不在一起，值班員隨時(shí)詢問鍋爐運(yùn)行人員鍋爐運(yùn)行狀況，根據(jù)鍋爐運(yùn)行狀況和煙氣在線檢測的數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)給料量，達(dá)到脫硫的目的。

這種方式帶來的后果一是煙氣排放的污染物含量波動較大，不能滿足環(huán)保要求，二是值班員的操作水平和判斷能力以及操作頻率很高。2014年以來，隨著新環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行，電廠原有的系統(tǒng)就必須進(jìn)行改造。國內(nèi)先進(jìn)的脫硫工藝是濕法和半干法脫硫，無論何種方式脫硫，電控系統(tǒng)就必須滿足日新月異的工藝要求實(shí)現(xiàn)完全自動化才能消除由于人的因素造成的排放物不達(dá)標(biāo)，時(shí)大時(shí)小，催化劑投入和鍋爐運(yùn)行參數(shù)不匹配造成的排放物不達(dá)標(biāo)、鍋爐熄火、投入催化劑較大影響電廠的經(jīng)營指標(biāo)等后果。因此研究怎樣利用先進(jìn)的完全電控自動化是脫硫工藝中關(guān)鍵技術(shù)。

3超低排放脫硫技術(shù)

3.1老機(jī)組的超低脫硫排放改造

為了實(shí)現(xiàn)超低排放的目標(biāo)，必須提高脫硫效率，由原來的效率一般低于99%提高到超過99%以上的效率，有的機(jī)組甚至達(dá)到99.5%左右。

提高脫硫效率的基本措施是提高液氣比L/G和增加煙氣與石灰石漿液的接觸，使煙氣與石灰石漿液充分接觸而發(fā)生反應(yīng)。目前主要采用在老塔加裝噴淋層、老塔加噴淋層+塔外漿池、串塔、單塔雙循環(huán)和雙塔雙循環(huán)等技術(shù)來解決脫硫效率提高而引起的增加液氣比和需要加大漿液反應(yīng)池容積等措施，除了上述技術(shù)方法外，在吸收塔內(nèi)加裝托盤、湍流裝置或截流環(huán)等，進(jìn)一步增加煙氣與石灰石漿液的接觸，有效地增加脫硫反應(yīng)的效果，在脫除SO2的同時(shí)，也有效脫除煙氣中的粉塵。對老塔的改造，加裝的噴淋層一般布置在老塔噴淋層的上面，增加漿液在吸收塔內(nèi)的停留時(shí)間，從而增加石灰石漿液與煙氣反應(yīng)的時(shí)間，有利于SO2的脫除。

3.2新機(jī)組的超低脫硫排放技術(shù)

對新設(shè)計(jì)的脫硫裝置，可以全面考慮各方面的因素，在保證脫硫效率的同時(shí)，特別要考慮在吸收塔內(nèi)粉塵的去除，要求吸收塔內(nèi)選擇合適的煙氣速度，增加進(jìn)口煙道至最下部噴淋層的距離，在吸收塔噴淋層下部加裝托盤或湍流裝置，使石灰石漿液與煙氣充分接觸和反應(yīng)，加大噴淋層之間的距離，加大最上層噴淋層至除霧器最下端的距離，加大除霧器上端至出口煙道的距離，使吸收塔內(nèi)流場更均勻，同時(shí)采用高效除霧器等，這些措施都有利于增加煙氣在吸收塔內(nèi)與石灰石漿液的接觸時(shí)間，在提高脫除SO2效率的同時(shí)，更有利于脫除煙氣中的粉塵。

3.3高硫煤超低脫硫排放技術(shù)

對吸收塔入口SO2濃度達(dá)到6000mg/Nm3以上的機(jī)組，如FGD出口要求控制在35mg/Nm3以下時(shí)，需要的液氣比L/G數(shù)值很大，當(dāng)噴淋層數(shù)超過6層以上時(shí)，可考慮采用2級塔方案，即串塔方案，或單塔雙循環(huán)的方案，經(jīng)過2級吸收塔的脫除，SO2和粉塵的脫除效果良好。

4脫硫吸收塔內(nèi)粉塵的脫除

4.1漿液的洗滌

脫硫吸收塔內(nèi)脫除粉塵的機(jī)理主要是靠再循環(huán)漿液對煙氣的洗滌，然后在除霧器的作用下進(jìn)一步脫除煙氣中的霧滴及顆粒物。

為了有效脫除吸收塔內(nèi)的粉塵，吸收塔的設(shè)計(jì)采取合適措施，加大煙氣與再循環(huán)漿液的接觸，延長煙氣在吸收塔吸收區(qū)的停留時(shí)間，并選擇高效除霧器等方法。

脫硫吸收塔在脫除SO2的同時(shí)，也脫除一部分煙氣中的粉塵，當(dāng)采用電除塵器時(shí)，粉塵的粒徑分布較大，大粒徑的粉塵在吸收塔內(nèi)易于被吸收塔內(nèi)再循環(huán)漿液洗滌掉，吸收塔內(nèi)除塵效率較高。采用布袋除塵器經(jīng)過除塵的煙氣，煙氣中的粉塵粒徑較小，易于被煙氣攜帶，在吸收塔內(nèi)粉塵的脫除效率較低，一般吸收塔內(nèi)的粉塵脫除效率都在50%以上。

從2014年下半年開始，國內(nèi)各環(huán)保公司在老機(jī)組脫硫裝置改造和新建機(jī)組脫硫裝置上聯(lián)合考慮脫硫除塵一體化方案，大唐環(huán)境公司在大唐國際張家口發(fā)電廠8號機(jī)組脫硫裝置上采用加裝2層噴淋層和塔外漿池的改造方案，除霧器采用國內(nèi)某公司的管式旋流除霧器，運(yùn)行數(shù)據(jù)見表2。從表中數(shù)據(jù)可以看出，脫硫效率達(dá)到99.5%以上，在吸收塔入口粉塵低于15mg/Nm3的情況下，脫硫吸收塔出口的粉塵排放值低于5mg/Nm3。

4.2高效除霧器

早期的脫硫裝置上加裝的除霧器，主要作用是脫除煙氣中的霧滴，要求除霧器在FGD出口煙氣中霧滴濃度達(dá)到75mg/Nm3，由于霧滴中含有水分及石膏等固體顆粒物，一些脫硫裝置投入運(yùn)行后出現(xiàn)石膏雨現(xiàn)象，為了進(jìn)一步降低霧滴攜帶的石膏造成的石膏雨，國內(nèi)外一些公司開發(fā)出高效除霧器，使FGD出口煙氣中霧滴濃度降低到40mg/Nm3以下，為了達(dá)到粉塵排放濃度10mg/Nm3的目標(biāo)，考慮到霧滴中含有的石膏等固體物也是粉塵的一部分，目前要求除霧器廠家提供除霧效果更好的除霧器，基于對FGD出口粉塵濃度要求達(dá)到10或5mg/Nm3，考慮到霧滴中含有10-20%的粉塵，F(xiàn)GD出口煙氣中霧滴濃度必須降低到20mg/Nm3或更低。

通過與國內(nèi)外除霧器廠家交流，目前能保證FGD出口煙氣中霧滴濃度降低到20mg/Nm3以下的廠家很少，國內(nèi)某環(huán)保公司開發(fā)出一種管式旋流除霧器，在一些電廠得到應(yīng)用，但從張家口8號機(jī)組上應(yīng)用來看，除塵效率也不是很理想，且擔(dān)心低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)由于煙氣速度降低而引起旋流動能的降低會影響除塵效果。

5脫硫除塵一體化技術(shù)問題

從目前投運(yùn)的超低排放脫硫裝置來看，脫硫裝置SO2達(dá)到35mg/Nm3的排放要求沒有技術(shù)問題，難點(diǎn)就在粉塵，脫硫除塵一體化只是利用吸收塔內(nèi)漿液的洗滌或旋流作用去除一部分粉塵，并不能包治百病，細(xì)小的粉塵很難在吸收塔內(nèi)脫除掉，再加之出口煙氣中的霧滴含有一定量的固體顆粒物，這些因素都造成只通過吸收塔的作用很難將經(jīng)過FGD后煙氣中的粉塵濃度降到很低，根據(jù)最近投運(yùn)的一些機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)，在吸收塔入口粉塵濃度超過20mg/Nm3的情況下，很難達(dá)到5mg/Nm3以下的要求，有些電廠提出要求FGD入口煙氣粉塵30mg/Nm3，而出口要求達(dá)到5mg/Nm3以下的想法是不切合實(shí)際的。

6結(jié)束語

綜上所述，加強(qiáng)對脫硫除塵一體化技術(shù)在火電機(jī)組超低排放改造中的應(yīng)用的研究分析，對于其良好效果的取得有著十分重要的意義，因此在今后的過程中，應(yīng)該加強(qiáng)對其關(guān)鍵環(huán)節(jié)與重點(diǎn)要素的重視程度，并注重其具體實(shí)施措施與方法的科學(xué)性。

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