天業(yè)電廠電控部 (石河子 832000) 翟桂萍
新疆天業(yè)電廠建設(shè)的4×135MW燃煤供熱發(fā)電機(jī)組配備有4臺(tái)蒸發(fā)量為490T/h的超高壓自然循環(huán)汽包爐,脫硫系統(tǒng)采用“兩爐一塔”的布置方式,兩臺(tái)機(jī)組公用一套脫硫系統(tǒng)。并且煙氣脫硫工藝采用電石渣-石膏法脫硫工藝,其脫硫劑為電石渣,煙氣處理量為2350134Nm3/h,副產(chǎn)石膏產(chǎn)量為14t/h(含水率≤10%)。
天業(yè)電廠煙氣脫硫工藝采用電石渣—石膏法脫硫工藝,其脫硫劑為電石渣。電石渣為新疆天業(yè)聚氯乙烯生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物,按目前的生產(chǎn)能力每年有10萬噸電石渣(干)產(chǎn)生;年產(chǎn)40萬噸聚氯乙烯投產(chǎn)后,將產(chǎn)生約60萬噸電石渣(干)。電石渣除滿足天業(yè)集團(tuán)水泥生產(chǎn)外,完全能滿足煙氣脫硫的需要。這也充分體現(xiàn)出新疆天業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的特色。生產(chǎn)中將電石渣加入電石渣原漿池中,在攪拌器的作用下與水配成一定濃度的電石渣漿液,此漿液即可進(jìn)入吸收塔吸收煙氣中有害氣體從而成為脫硫原料。
煙氣脫硫系統(tǒng)主要包括電石渣漿液制備系統(tǒng)、吸收塔系統(tǒng)、氧化塔系統(tǒng)、石膏處理系統(tǒng)、工藝水和其它輔助系統(tǒng)等等。
煙氣自鍋爐引風(fēng)機(jī)后煙道引入,經(jīng)增壓風(fēng)機(jī)增壓后進(jìn)入吸收塔內(nèi),自下而上流動(dòng)與噴淋層噴射向下的電石渣漿液滴發(fā)生反應(yīng),洗滌SO2、SO3、HF、HCl等有害氣體,電石渣漿液供應(yīng)量是根據(jù)進(jìn)口SO2濃度、吸收塔進(jìn)口煙氣量、吸收塔出口SO2濃度、吸收塔內(nèi)漿液的pH值、電石渣漿液濃度在DCS中進(jìn)行運(yùn)算來控制的。再由吸收塔循環(huán)泵將漿液向上輸送到噴淋層,與漿液池中電石渣漿液混合。從高效霧化噴嘴噴出的漿液在噴淋作用下形成很細(xì)的霧狀液滴,在塔內(nèi)產(chǎn)生高效充分的氣-液-固接觸。在氧化塔中,氧化風(fēng)機(jī)供給的空氣通過布置在氧化塔內(nèi)的曝氣管道與洗滌產(chǎn)物在攪拌器的協(xié)助下進(jìn)一步反應(yīng)生成石膏(CaSO4·2H2O),石膏漿液通過石膏排出泵打入水力旋流器和真空皮帶過濾機(jī)脫水,并在石膏烘干系統(tǒng)中烘干,使其含水率小于4%,然后通過石膏轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)送至石膏庫房堆放。
被脫硫后的煙氣通過煙道排入大氣,為了監(jiān)測(cè)脫硫效率和脫硫后凈煙氣排放是否達(dá)標(biāo),煙氣脫硫工程裝設(shè)連續(xù)煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為煙塵、SO2、NOX濃度及附帶測(cè)量參數(shù)煙溫、流速、O2含量等。
脫硫后的產(chǎn)物(石膏)全部用于水泥生產(chǎn),屬于以廢治廢,各類資源均得到充分的利用。根據(jù)本工程可供應(yīng)的電石渣品質(zhì)、在設(shè)計(jì)條件下滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí),全廠二水石膏的產(chǎn)量約10.08噸每小時(shí),年產(chǎn)量可達(dá)7.56萬噸。石膏含表面水分約10%,石膏純度可達(dá)90%以上。石膏是建材和化工行業(yè)原材料之一,可作為水泥廠的緩凝劑或制作石膏板材。由于受天然石膏資源的分布及其品質(zhì)等因素的影響,市場(chǎng)前景十分看好。
脫硫系統(tǒng)控制方式采用分散控制系統(tǒng)(DCS),DCS系統(tǒng)使用浙大中控ECS100系統(tǒng)的Advantrol-Prol2.50.04版本,通過4個(gè)控制站、5個(gè)操作站對(duì)煙氣脫硫裝置進(jìn)行集中控制,通過對(duì)脫硫控制室中的操作員站,在少量就地操作和巡回檢查人員的配合下,實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫裝置啟停、運(yùn)行工況的監(jiān)視和調(diào)整以及事故處理,并設(shè)有與外部系統(tǒng)的通訊接口。DCS的功能包括:數(shù)據(jù)采集和處理、模擬量控制和順序控制及聯(lián)鎖保護(hù)。
對(duì)環(huán)境影響。(1)此項(xiàng)電石渣-石膏法脫硫是國內(nèi)首次在大型燃煤電站上采用我國擁有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電石渣-石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)。天業(yè)電廠脫硫系統(tǒng)的順利投運(yùn),將徹底打破我國大型燃煤電站煙氣脫硫技術(shù)長期依賴國外進(jìn)口的局面,并起到國產(chǎn)化脫硫技術(shù)對(duì)國內(nèi)煙氣脫硫產(chǎn)業(yè)的示范和帶動(dòng)作用。(2)電石渣-石膏法脫硫運(yùn)行前后對(duì)比,未脫硫時(shí)SO2的排放濃度為1791.1mg/Nm3,脫硫后的排放濃度僅為81.0mg/Nm3。由于二氧化硫排放量的減少,濕法脫硫方案每年約少排二氧化硫29265噸(按年運(yùn)行7500小時(shí)),因此它對(duì)改善本地區(qū)的環(huán)境有明顯的好處。利用本脫硫工藝與傳統(tǒng)的石灰石/石膏工藝相比,也減少了二氧化碳的排放。石灰石/石膏工藝每脫除1噸二氧化硫的同時(shí),產(chǎn)生約0.69噸二氧化碳,每年要產(chǎn)生20120噸二氧化碳的排放。而電石渣-石膏工藝中生成的是石膏和水,不存在二氧化碳的排放。由此脫硫系統(tǒng)可大大改善石河子市及周邊地區(qū)的大氣環(huán)境質(zhì)量,為石河子市可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響。(1)新疆天業(yè)在PVC生產(chǎn)中產(chǎn)生大量副產(chǎn)品電石渣,用作脫硫的吸收劑,不僅節(jié)省了石灰(石)/石膏工藝中脫硫劑石灰(石)的采購和儲(chǔ)運(yùn)成本,而且節(jié)省了電石渣的處理成本,實(shí)現(xiàn)了資源綜合利用,真正體現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)的思想和要求。(2)隨著天業(yè)集團(tuán)年產(chǎn)40萬噸聚氯乙烯的建設(shè),將產(chǎn)生大量的電石渣。本工程的實(shí)施將消化掉約3.93萬噸電石渣,實(shí)現(xiàn)了資源綜合利用。同時(shí),石膏的綜合利用還有利于提高脫硫裝置的經(jīng)濟(jì)性、促進(jìn)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。(3)脫硫工程的建設(shè)可以減少二氧化硫排污費(fèi)用。