燃煤機組超潔凈排放中脫硫改造策略分析與實現(xiàn)

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:隨著環(huán)保要求的提高，燃煤機組的超潔凈排放已經(jīng)列入部分地區(qū)的電力發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃。本文對現(xiàn)有較為實用的脫硫技術(shù)進行了對比，并以600MW的燃煤機組為例，闡述了在該型號機組上完成超潔凈排放的脫硫改造策略分析，并根據(jù)實際情況確定了最終的脫硫改造策略，最后介紹了具體的工藝系統(tǒng)改造方案。

1引言

煤炭在今后較長時間內(nèi)仍我是我國電力行業(yè)的主要一次能源，長期以來燃煤火力發(fā)電廠被社會認(rèn)為是污染物排放大戶，雖然國家不斷更新火力發(fā)電廠環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)，提高污染物排放限值要求，發(fā)電企業(yè)也積極投入資金和設(shè)備進行環(huán)保方面的改造，但是燃煤火力發(fā)電廠的污染物排放濃度和總量仍然高于其它清潔能源[1]。

為緩解電力需求與社會環(huán)保要求日益增長的矛盾，一些經(jīng)濟發(fā)達的地區(qū)提出了比國家標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)格的污染物排放指標(biāo)。例如珠三角的一些地區(qū)對轄內(nèi)一定裝機容量以上的燃煤機組要求進行完成脫硫、脫硝和高效除塵的“超潔凈排放”改造，煙氣排放達到燃天然氣特別排放限值要求，即：氮氧化物不大于50mg/m?、二氧化硫不大于35mg/m?、煙塵不大于5mg/m?的標(biāo)準(zhǔn)。本文對珠三角某地區(qū)的600MW的燃煤機組超潔凈改造中的脫硫改造策略進行了分析。整個脫硫改造遵循以下原則：

（1）采用成熟高效的工藝方案，選擇性能優(yōu)良、技術(shù)可靠、運行穩(wěn)定的設(shè)備，保證工藝方案的可實施性和先進性。

（2）改造不影響主機設(shè)備出力、效率等性能參數(shù)，不影響機組主要運行模式。

（3）盡量利用現(xiàn)有設(shè)備與管道，減少現(xiàn)場改造工程量。改造后對煙氣系統(tǒng)的管道和設(shè)備重新進行核算，如有需要，應(yīng)進行必要的加固、補強或改造。

（4）設(shè)備選型與參數(shù)擬定考慮上下游工藝的協(xié)調(diào)與匹配。

（5）改造時間合理，能夠在機組計劃停機期內(nèi)完成改造。

（6）合理的改造費用和后期運行成本。

2脫硫改造技術(shù)

由于常規(guī)濕法脫硫工藝技術(shù)不能達到超潔凈排放的技術(shù)要求，因此該技術(shù)不予考慮；由于雙吸收塔和雙循環(huán)技術(shù)均占用場地較大，不符合本項目的客觀情況，因此也不予考慮。目前其他使用較多的脫硫技術(shù)的特點如下：

2.1FGDplus技術(shù)

通過運用“導(dǎo)向傳質(zhì)”原理，對現(xiàn)有的空塔噴淋層技術(shù)進行創(chuàng)新改進，以減少氣液傳質(zhì)阻力和能量消耗，達到提高脫硫效率，減少系統(tǒng)能耗和SO2排放的目的[2，3]。

2.2旋匯耦合（湍流子）脫硫技術(shù)

湍流塔是在傳統(tǒng)噴淋空塔的基礎(chǔ)上，增設(shè)一套由多個湍流單元構(gòu)成的旋匯耦合裝置。該技術(shù)基于多相紊流摻混的強傳質(zhì)機理，利用氣體動力學(xué)原理，通過特制的旋匯耦合裝置，產(chǎn)生氣液旋轉(zhuǎn)翻騰的湍流空間，氣液固三相充分接觸，大大降低了氣液膜傳質(zhì)阻力，大大提高傳質(zhì)速率，迅速完成傳質(zhì)過程，從而達到提高脫硫效率的目的。

2.3雙托盤脫硫技術(shù)

在噴淋空塔的基礎(chǔ)上，設(shè)置一層或多層塔板，塔板位于吸收漿液噴嘴下部，塔板上按照一定的開孔率布滿小孔，吸收劑漿液在塔板上形成一定厚度的液層。

3項目改造策略確定

上述三種脫硫技術(shù)的具體特點比較如表1所示。

通過以上的比較，由于FGDplus的系統(tǒng)阻力小，示范項目的脫硫效率達到99.7%，并綜合考慮項目改造過程中的工藝及后期運行成本及管理，本項目采用FGDplus技術(shù)完成脫硫改造。

4脫硫工藝系統(tǒng)改造方案

整個改造工程主要對以下部分進行了改造：

4.1吸收塔

原有吸收塔最下一層噴淋層距吸收塔原煙氣入口距離約為2米，不能滿足加裝FGDplus的要求，本次改造需要將原有吸收塔煙氣入口及最下一層噴淋層之間加高2米用于布置FGDplus。

4.2漿液循環(huán)泵

吸收塔加高后更換最下層漿液循環(huán)泵，將原揚程為18.4m泵更換為揚程26.4m泵，用于供給最上層噴淋層。

4.3脫硫輔助系統(tǒng)

脫硫輔助系統(tǒng)主要包括石灰石漿液供給系統(tǒng)、氧化風(fēng)系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)。經(jīng)核算，石灰石漿液供給系統(tǒng)及石膏脫水系統(tǒng)、氧化風(fēng)系統(tǒng)及脫硫廢水處理系統(tǒng)無需改造，原有系統(tǒng)滿足超潔凈排放改造要求。

4.4煙道

吸收塔加高，吸收塔出口凈煙道相應(yīng)增加2米。

4.5防腐

主要包括吸收塔及新增煙道，按需要進行防腐改造或新增防腐。

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