張志文

（福建龍凈環(huán)保股份有限公司，福建 龍巖 364000）

1 前言

我國煤炭資源分布北多南少、西多東少，煤炭資源的分布與消費(fèi)區(qū)的分布極不協(xié)調(diào)[1]。西部現(xiàn)有的水資源與煤炭資源成反比，除四川盆地等少數(shù)地區(qū)外，大部分地區(qū)嚴(yán)重缺水。西部水資源的嚴(yán)重不足已成為制約西部特別是以新疆、內(nèi)蒙古等地區(qū)為代表的煤電基地發(fā)展的一個瓶頸。

國家頒布的“十二五”最新火電廠大氣排放標(biāo)準(zhǔn)，提出了更加嚴(yán)格的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，針對西部富煤缺水地區(qū)燃煤機(jī)組及新火電廠大氣排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，國內(nèi)企業(yè)成功開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的LJD新型節(jié)水循環(huán)流化床干法脫硫除塵一體化工藝，該技術(shù)具有節(jié)水、節(jié)能、煙氣不需要再熱、全部設(shè)備和煙囪不需要防腐處理、脫硫除塵一體化，同步脫除SO3、重金屬Hg及穩(wěn)定高效運(yùn)行等特點(diǎn)，適合西部電廠的建設(shè)需求。目前LJD干法裝置已在新疆地區(qū)實(shí)施應(yīng)用了20多套。本文選擇介紹了其中的天富熱電2×330MW煤粉爐、合盛硅業(yè)2×330MW煤粉爐配套的LJD干法項(xiàng)目。

2 新疆天富熱電2×330MW煤粉爐LJD新型節(jié)水循環(huán)流化床干法脫硫除塵項(xiàng)目

2.1 項(xiàng)目概況

天富熱電是新疆建設(shè)兵團(tuán)的上市公司和國內(nèi)最大的熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)之一。為滿足國家環(huán)保要求及企業(yè)自身發(fā)展的需要，天富熱電對下屬的西熱電3臺220t/h鍋爐、南熱電2×135MW機(jī)組、北熱電新建2×330MW機(jī)組進(jìn)行煙氣脫硫建設(shè)。經(jīng)對國內(nèi)外脫硫工藝裝置的考察與對比論證，采用了煙氣循環(huán)流化床干法脫硫除塵一體化工藝。

2010年，天富熱電在新建的北熱電2×330MW機(jī)組同步建設(shè)煙氣脫硫除塵項(xiàng)目時，考慮到LJD項(xiàng)目已在300MW機(jī)組、660MW機(jī)組得到長時間成功運(yùn)行，決定在新建北熱電2×330MW機(jī)組時繼續(xù)采用LJD新型節(jié)水循環(huán)流化床干法脫硫除塵工藝。該裝置于2012年6月正式投入運(yùn)行，運(yùn)行期間，出口SO2排放濃度小于200mg/Nm3（通過調(diào)節(jié)脫硫劑加入量，可實(shí)現(xiàn)SO2濃度小于50mg/Nm3），脫硫效率大于91%（實(shí)際運(yùn)行時大于95%），脫硫后配套布袋除塵器，出口粉塵濃度小于30mg/Nm3。

2.2 設(shè)計(jì)參數(shù)（見表1）

表1 脫硫工藝基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參數(shù)

2.3 工藝流程及布置

天富北熱電新建2×330MW工程，配置2臺1180t/h煤粉鍋爐，配套的LJD新型節(jié)水循環(huán)流化床干法脫硫除塵裝置采用一爐一塔、串聯(lián)無旁路布置，共兩套脫硫除塵裝置。圖1所示為天富2×330MW煤粉爐LJD新型節(jié)水循環(huán)流化床干法脫硫除塵裝置整體照片，其中ESP1、脫硫塔、脫硫布袋除塵器、鍋爐引風(fēng)機(jī)等設(shè)備中心線呈直線布置，主要輔助工藝設(shè)施如工藝水、吸收劑制備就近圍繞脫硫塔，工作分區(qū)明確且合理、緊湊，最大限度地節(jié)省了用地。系統(tǒng)采用全煙氣脫硫方式，鍋爐煙氣分別從1#、2#鍋爐出口經(jīng)過ESP1，然后煙氣進(jìn)入吸收塔進(jìn)行脫硫，脫硫后的煙氣經(jīng)脫硫布袋除塵器除塵凈化，凈煙氣經(jīng)鍋爐引風(fēng)機(jī)經(jīng)煙囪排放。

圖1 天富LJD干法脫硫除塵裝置整體照片

2.4 投運(yùn)情況

表2為天富2×330MW機(jī)組“一爐一塔”LJD新型節(jié)水循環(huán)流化床干法脫硫除塵裝置2013年1～11月運(yùn)行數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)顯示，該系統(tǒng)同步投運(yùn)率達(dá)99%，出口平均SO2濃度基本保持在70 mg/Nm3以下，脫硫效率高達(dá)95%，同時出口平均粉塵濃度不超過15mg/Nm3。相關(guān)的運(yùn)行性能指標(biāo)優(yōu)于設(shè)計(jì)值。

表2 2013年1～11月運(yùn)行數(shù)據(jù)報表

3 新疆合盛硅業(yè)2×330MW煤粉爐LJD新型節(jié)水循環(huán)流化床干法脫硫除塵項(xiàng)目

3.1 項(xiàng)目概況

新疆西部合盛硅業(yè)有限公司新建2×330MW亞臨界自然循環(huán)汽包煤粉鍋爐，同步配套建設(shè)了LJD新型節(jié)水循環(huán)流化床干法脫硫除塵一體化裝置，該裝置于2013年8月正式投入運(yùn)行，運(yùn)行期間，脫硫效率大于95%，SO2排放濃度小于60mg/Nm3，粉塵排放濃度小于30mg/Nm3，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足最新頒布的火電廠環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)，且運(yùn)行穩(wěn)定。脫硫工藝基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參數(shù)見表3。

表3 脫硫工藝基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參數(shù)

3.2 工藝流程及布置

新疆西部合盛硅業(yè)有限公司新建2×330MW機(jī)組電廠工程，配套的LJD新型節(jié)水循環(huán)流化床干法脫硫除塵裝置采用一爐一塔、串聯(lián)無旁路布置，共兩套脫硫除塵裝置。從鍋爐空預(yù)器出口的高溫?zé)煔猓?jīng)預(yù)電除塵器煙道從底部進(jìn)入吸收塔進(jìn)行反應(yīng)凈化，凈化后的含塵煙氣從吸收塔頂部側(cè)向排出，然后轉(zhuǎn)向進(jìn)入脫硫后除塵器進(jìn)行氣固分離。經(jīng)除塵器捕集下來的固體顆粒，通過除塵器下的脫硫灰再循環(huán)系統(tǒng)，返回吸收塔繼續(xù)參加反應(yīng)，如此循環(huán)。反應(yīng)后的脫硫副產(chǎn)物通過氣力輸送至脫硫灰?guī)靸?nèi)，再通過罐車或二級輸送設(shè)備外排。經(jīng)脫硫布袋除塵器凈化后的煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)通過煙囪排放。

圖2 合盛LJD干法脫硫除塵裝置整體照片

圖2 為合盛2×330MW煤粉爐LJD新型節(jié)水循環(huán)流化床干法脫硫除塵裝置整體照片，脫硫場地主要為鍋爐出口和引風(fēng)機(jī)房入口之間的空地上，預(yù)除塵器進(jìn)口到布袋除塵器出口距離為78m，兩臺爐寬度為133m，脫硫工藝結(jié)構(gòu)簡潔、流程合理暢通。

3.3 投運(yùn)情況

新疆合盛硅業(yè)2×330MW脫硫裝置于2013年8月投運(yùn)，圖3為合盛2×330MW機(jī)組1#配套LJD新型節(jié)水循環(huán)流化床干法脫硫除塵裝置的監(jiān)測數(shù)據(jù)。從數(shù)據(jù)表可以看出，系統(tǒng)出口平均SO2濃度低于60mg/Nm3，出口平均粉塵濃度在30mg/Nm3以下。各項(xiàng)性能指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求。

圖3 監(jiān)測數(shù)據(jù)

4 結(jié)語

新疆天富熱電2×330MW和合盛硅業(yè)2×330MW機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)表明：LJD新型干法脫硫除塵一體化工藝完全可以滿足大型火電機(jī)組煙氣脫硫除塵的需求，運(yùn)行脫硫效率≥95%，粉塵排放濃度≤30mg/Nm3，同時，只要適當(dāng)增加吸收劑的給料量，即可滿足SO2排放濃度≤50mg/Nm3的要求。

上述兩個項(xiàng)目的一次性成功投運(yùn)以及所表現(xiàn)出的長期、高效、穩(wěn)定運(yùn)行和高效節(jié)水的優(yōu)異性能，為我國中西部富煤缺水低硫煤地區(qū)建設(shè)300MW等級及以上大型機(jī)組粉煤爐的爐外煙氣治理提供了一種技術(shù)、經(jīng)濟(jì)性優(yōu)良的工藝方案，也為我國大型燃煤機(jī)組建設(shè)節(jié)水高效型的煙氣脫硫除塵一體化裝置提供了有力的技術(shù)支撐。

崔村麗.我國煤炭資源及其分布特征[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2011（24）.