脫硫吸收塔高效脫硫協(xié)同除塵改造初探

大氣網(wǎng)訊:摘要：隨著科技與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力系統(tǒng)已經(jīng)成為我們國家重點(diǎn)關(guān)注的主題之一。其中，燃煤電廠是現(xiàn)階段對(duì)于電力發(fā)展影響最大的項(xiàng)目。本篇文章通過對(duì)于某發(fā)電廠的兩個(gè)機(jī)組進(jìn)行改造實(shí)驗(yàn)，從而對(duì)單塔高效脫硫協(xié)同除塵技術(shù)在高灰飛燃煤電廠中的可行性進(jìn)行驗(yàn)證。本次實(shí)驗(yàn)僅僅只利用吸收塔和提效環(huán)這樣的方法，最終可以驗(yàn)證其對(duì)于加強(qiáng)環(huán)保的效果。

引言

近幾年來，霧霾天氣嚴(yán)重影響著我們國家的整體環(huán)境，也影響著人們的生命安全。因此，節(jié)能減排一直是我們國家所推崇的主題。燃煤電廠一直是電力系統(tǒng)中十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)內(nèi)容，它對(duì)于未來電力發(fā)展有著巨大的影響。然而，目前而言，它的污染問題一直是我們十分關(guān)心的問題。因此，對(duì)于燃煤電廠應(yīng)用脫硫塔進(jìn)行協(xié)同除塵工作對(duì)于未來的環(huán)境改善有著十分重大的意義。

一、燃煤電廠目前概況和存在的問題

（一）概況

本次實(shí)驗(yàn)選擇了發(fā)電廠的兩個(gè)機(jī)組，兩組均使用了脫硫系統(tǒng)采用石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)，方式主要為一爐對(duì)一塔，并不設(shè)立GGH，也不設(shè)置煙氣旁路，更不設(shè)置增壓的風(fēng)機(jī)，系統(tǒng)的阻力主要是依靠引風(fēng)機(jī)來進(jìn)行克制。這其中，吸收塔主要是使用4個(gè)在側(cè)面的攪拌器和氧化風(fēng)管，外面加上四層噴淋層和屋脊式除霧器。脫硫設(shè)計(jì)時(shí)煤種按照含硫量St.ar=0.8%，設(shè)計(jì)的脫硫效率為≥95%。當(dāng)發(fā)現(xiàn)鍋爐中煤質(zhì)達(dá)到St.ar=0.8%的時(shí)候，將三臺(tái)漿液循環(huán)泵全部開啟，其吸收塔的出口二氧化硫的濃度小于90mg/Nm3，而吸收塔的出口位置粉塵的濃度小于25mg/Nm3[1]。

因?yàn)椋镜拿摿蛳到y(tǒng)設(shè)計(jì)的出口中，其二氧化硫和粉塵的排放濃度均無法達(dá)到我們國家規(guī)定的環(huán)保要求，所以發(fā)電廠必須對(duì)于原有的系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容并加以改造。

改造的要求：繼續(xù)使用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝，該裝在在設(shè)計(jì)的工況下：當(dāng)其中FGD入口的二氧化硫?yàn)?811mg/Nm3的時(shí)候，其中St.ar=0.8%，F(xiàn)GD的裝置中二氧化硫脫除率不小于98.2%。而FGD的出口，也就是煙囪的入口處，其二氧化硫的濃度≤35 mg/Nm3。又當(dāng)FGD的入口煙塵為45 mg/ Nm3的時(shí)候，F(xiàn)GD裝置的煙塵托出率不小于88.9%，而FGD出口處的煙塵濃度≤5mg/Nm3。

（二）目前系統(tǒng)中存在的問題

首先，吸收塔的入口處粉塵顆粒的直徑太小，所以其去除率很難保證。其次，部分噴嘴的選型不合適，無法與噴淋層進(jìn)行搭配，并且無法阻止煙囪中出現(xiàn)“短路”的現(xiàn)象。此外，塔內(nèi)經(jīng)常流通不暢，并且塔內(nèi)機(jī)械的除霧效果不理想[2]。

二、相關(guān)改進(jìn)的措施

本次工程最大的問題則是FGD的入口處粉塵的濃度過高，這也是我們時(shí)常描述的高灰分現(xiàn)象。所以，在解決脫硫提效的同時(shí)，必須也要做好協(xié)同除塵的工作。按照最新的標(biāo)準(zhǔn)與項(xiàng)目的要求，在做好對(duì)于項(xiàng)目自身的分析與計(jì)算的基礎(chǔ)之上，使用了單塔高效脫硫協(xié)同除塵的技術(shù)方法，該方法在保證了高脫硫與除塵效率的同時(shí)，還有著空間小與工期短的優(yōu)勢，并且沒有較高的投資成本。因此，整體分析過后，對(duì)其進(jìn)行的具體改造方案如下[3]。

（一）主要參數(shù)和改造方案

當(dāng)脫硫的入口煙氣量為2966570Nm3/h，而脫硫的入口煙氣溫度為95℃。當(dāng)脫硫入口二氧化硫的濃度為1811mg/Nm3時(shí)，入口粉塵濃度則為45mg/Nm3。當(dāng)脫硫出口處二氧化硫的濃度為35mg/Nm3，則脫硫出口處的粉塵濃度為5mg/Nm3。此外，當(dāng)脫硫效率≥98.2%的時(shí)候，防塵效率則≥88.9%。

在拆除了第一層噴淋層之后，原來的第二層噴淋層與吸收塔的入口煙道處額外增加了兩個(gè)分布器，原有的吸收塔上方的三層噴淋層和噴嘴沒有改變。在原來最頂層的噴淋層上面二外增加噴淋層和噴嘴，管道方面選擇的是雙面襯膠主管，噴嘴選擇的是高效噴嘴。此外，新增的噴淋層覆蓋率達(dá)到了300%，一共布置了194個(gè)噴嘴[4]。

對(duì)于原本吸收塔的除霧器上面切上一刀，塔體能夠上升7.5米，增加了相應(yīng)吸收塔中的壁板。將原本安裝的除霧器全部拆除，換成屋脊+一級(jí)的高效除塵器，而除塵器出口處的液滴濃度20 mg/Nm3。最后，在原有的煙道內(nèi)部增加一個(gè)噴霧收塵的裝置，吸收塔的出口處會(huì)增設(shè)導(dǎo)流板，從而對(duì)于凈煙道全面優(yōu)化。

（二）改進(jìn)脫硫除塵效率

首先是入口的煙道噴霧技術(shù)，我們對(duì)于將近一百個(gè)脫硫項(xiàng)目中的煙塵和粉塵的顆粒進(jìn)行分析，一般脫硫塔對(duì)于不同直徑的煙塵洗滌后會(huì)有以下的效果：首先是1μm以下的煙塵脫除率非常低，整體低于40%。其次是高于等于3μm的煙塵脫除率比較高，基本能夠超過90%。再之是大于5μm的煙塵，其除塵率基本可以達(dá)到100%。

所以，通過利用塔口出煙道新增加的噴霧系統(tǒng)，再配合煙塵進(jìn)行凝并，從而促使煙塵的直徑增大，進(jìn)而繼續(xù)提高相應(yīng)的脫除率。而且，通過合理選擇噴嘴的規(guī)格，控制好流量以及水滴的直徑，進(jìn)而增加凝并的效果。

另外是高效多孔性的分布器技術(shù)。在塔的內(nèi)部設(shè)置了多孔性分布器，漿液將會(huì)變成池液層從而增強(qiáng)煙氣的吸收能力，實(shí)現(xiàn)更高的除塵效率。

再之是防煙氣出現(xiàn)短路情況的技術(shù)，主要方法是在噴淋層內(nèi)部設(shè)置提效環(huán)，阻擋住塔壁的煙氣，迫使其流向中心區(qū)域，從而減少除塵效率降低。在塔的四周使用錐形噴嘴，減少煙氣的泄漏，提高利用率。

此外，還有高效的噴淋技術(shù)和非下沉式噴淋主管技術(shù)。高效噴淋技術(shù)是通過合理選擇高效的噴淋層以及噴淋噴嘴，確保整體覆蓋率超過250%。再適當(dāng)較少噴嘴的流量，選好類型，布置好噴嘴的位置，從而提高整體噴淋技術(shù)。非下沉式噴淋主管技術(shù)針對(duì)了高效脫硫項(xiàng)目自身原有的特點(diǎn)，提高了脫硫效率以及漿液的覆蓋率，對(duì)于整體系統(tǒng)能夠有效進(jìn)行控制。提高了脫硫效率的同時(shí)，也提升了其原本的可用率。

最后，還有吸收塔流場均勻的技術(shù)。吸收塔內(nèi)部的流場均布性對(duì)于整個(gè)脫硫系統(tǒng)的脫除效果有著非常大影響，所以必須提高均勻性。首先需要計(jì)算CFD流場模擬，確保沒有太大的偏差值，并適當(dāng)增加均布器的高度，提高整流的效果。之后，增加除霧器底部的高度，確保除霧器流場能夠均布，并減輕漿液液滴的含量。再之，增加除塵器后面的高度，確保除塵器的流場能夠均布。最后，在吸收塔的內(nèi)部安裝襯膠主管，不要帶支撐梁，從而提高漿液的利用率的同時(shí)，還有效地降低了使用的資金成本[5]。

三、項(xiàng)目改造后的運(yùn)行情況

本項(xiàng)目采用的是高效脫硫除塵技術(shù)。改造之后的燃煤電廠的脫硫性能有著質(zhì)的飛躍，只需要三臺(tái)循環(huán)泵，在設(shè)定值的前提下，就能夠使脫塵率達(dá)到98.2%，整體技術(shù)領(lǐng)先于世界，成為整個(gè)電力系統(tǒng)發(fā)展的巨大突破。

其中，因?yàn)檠h(huán)泵中的投運(yùn)數(shù)量有所降低，因此可以算是不僅降低了設(shè)計(jì)的能耗，也減少了相關(guān)排放，真正意義上實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排。

四、結(jié)束語

綜上所述，隨著科技與經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于電力系統(tǒng)的依賴性越來越強(qiáng)，我們國家的燃煤電廠的使用率也相比往常也提高了不少，但是，這樣造成的結(jié)果就是提高了環(huán)境的整體污染。因此，為了響應(yīng)我們國家節(jié)能減排的號(hào)召，就需要對(duì)于現(xiàn)有的燃煤電廠進(jìn)行全面改進(jìn)。本次實(shí)驗(yàn)采取了脫硫塔協(xié)同除塵的技術(shù)，提高了整個(gè)燃煤電廠的電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，并且降低了使用成本，達(dá)到了98.2%以上的除塵濾。而且，在沒有安裝濕電的情況下，除塵效率也達(dá)到了88.9%。由此可以看出，脫硫塔協(xié)同除塵技術(shù)有著非常大的應(yīng)用價(jià)值，值得我們在未來不斷加以推廣和應(yīng)用，從而造福更多的人民群眾。