高廣軍 ，趙家濤 ，王玉祥 ，朱 偉

(1.國電諫壁發(fā)電廠，江蘇鎮(zhèn)江212006；2.華潤電力江蘇分公司，江蘇南京210019)

國電諫壁發(fā)電廠現(xiàn)有裝機(jī)容量為5×330MW（8號(hào)、9 號(hào)、10 號(hào)、11 號(hào)、12 號(hào)機(jī)組）+2×1000MW（13 號(hào)、14號(hào)機(jī)組），全廠總?cè)萘繛?650MW，原7號(hào)機(jī)組（1×330MW）于2013年9月底關(guān)停。8號(hào)機(jī)組于1983年投產(chǎn)，原有脫硫裝置于2008年投運(yùn)，采用石灰石—石膏濕法脫硫工藝，一爐一塔，煙氣處理能力為鍋爐100%BMCR工況時(shí)的煙氣量，設(shè)計(jì)脫硫效率不小于95%。工藝水系統(tǒng)、石灰石漿液制備系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)和排空系統(tǒng)為7號(hào)、8號(hào)機(jī)組2套脫硫裝置公用。

1 改造的必要性

隨著國家新的GB1323—2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》[1]頒發(fā)實(shí)施，鎮(zhèn)江地區(qū)為環(huán)保重點(diǎn)控制地區(qū)，煙囪出口SO2排放濃度標(biāo)準(zhǔn)為小于50mg/m3（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，干基，6%氧，下同）。8號(hào)機(jī)組脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)燃煤硫份為1.5%、煙氣量為1 250 000m3/h、FGD入口SO2濃度為4000mg/m3，要保證出口SO2濃度小于50 mg/m3，就必須使得脫硫效率大于98.75%，這已經(jīng)超出了單純使用石灰石作為脫硫劑的石灰石—石膏濕法脫硫技術(shù)的臨界效率。顯然原有單塔脫硫工藝不能滿足新的排放標(biāo)準(zhǔn)，故必須盡快對8號(hào)爐脫硫系統(tǒng)進(jìn)行提效改造以滿足新的排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

2 改造方案選擇

石灰石—石膏濕法煙氣脫硫工藝是目前世界上應(yīng)用最為廣泛、技術(shù)最為成熟的SO2脫除技術(shù)。脫硫工藝主要包括吸收劑制備系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、吸收反應(yīng)系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等，其中煙氣系統(tǒng)和吸收反應(yīng)系統(tǒng)是脫硫工程核心。該工藝具有脫硫率高、運(yùn)行可靠性高、吸收劑利用率高、能適應(yīng)大容量機(jī)組和高濃度SO2煙氣條件、吸收劑價(jià)廉易得、鈣硫比低（一般小于1.05）、副產(chǎn)品具有綜合利用的商業(yè)價(jià)值等特點(diǎn)。

常規(guī)石灰石—石膏濕法脫硫系統(tǒng)提效改造方法有更換大容量漿液循環(huán)泵、增加一臺(tái)漿液循環(huán)泵和一層噴淋層、雙塔雙循環(huán)、單塔雙循環(huán)等。其中雙塔雙循環(huán)、單塔雙循環(huán)可以明顯提高脫硫效率，因此在脫硫提效改造中使用比較多。在提效改造中要充分考慮工期緊張、脫硫效率要求高、充分利用現(xiàn)有設(shè)備等，由于該電廠7號(hào)機(jī)組關(guān)停，故8號(hào)機(jī)組脫硫系統(tǒng)提效改造時(shí)可以充分利用7號(hào)機(jī)組脫硫系統(tǒng)現(xiàn)有的吸收塔和附屬設(shè)備。因此，8號(hào)機(jī)組脫硫系統(tǒng)改造最終確定采用雙塔雙循環(huán)工藝，可以實(shí)現(xiàn)脫硫效率大于98.75%、節(jié)約工期和節(jié)約成本。

3 雙塔雙循環(huán)工藝介紹

雙塔雙循環(huán)[2]的一級(jí)塔的漿液控制較低的pH值，有利于石膏的氧化，降低氧化風(fēng)機(jī)電耗；二級(jí)塔的漿液pH值較高，有利于SO2的吸收，可以保證很高的脫硫效率,高硫煤可以達(dá)到98.5%左右。工藝流程圖如圖1所示。2個(gè)循環(huán)過程的控制是獨(dú)立的，避免了參數(shù)之間的相互制約，可以使反應(yīng)過程更加優(yōu)化，以便快速適應(yīng)煤種變化和負(fù)荷變化。

圖1 雙塔雙循環(huán)工藝圖

一級(jí)循環(huán)中可以去除煙氣中易于去除的雜質(zhì)，包括部分的SO2、灰塵、HCL、HF，那么雜質(zhì)對二級(jí)循環(huán)的反應(yīng)影響將大大降低，提高二級(jí)循環(huán)效率。石灰石在工藝中的流向?yàn)橄冗M(jìn)入二級(jí)循環(huán)再進(jìn)入一級(jí)循環(huán)，兩級(jí)工藝延長了石灰石的停留時(shí)間，特別是在一級(jí)循環(huán)中pH值很低，實(shí)現(xiàn)了顆粒的快速溶解，可以實(shí)現(xiàn)使用品質(zhì)較差的石灰石并且可以較大幅度地提高石灰石顆粒度，降低磨制系統(tǒng)電耗。

4 改造主要內(nèi)容

（1）煙氣系統(tǒng)。8號(hào)脫硫吸收塔的入口煙道進(jìn)行改造，對2臺(tái)引風(fēng)機(jī)的出口混合煙道膨脹節(jié)后至吸收塔入口煙道進(jìn)行改造。將8號(hào)脫硫出口凈煙道的拆除、煙囪入口封堵；改造7號(hào)脫硫吸收塔的凈煙氣出口至煙囪的煙道；新增7號(hào)、8號(hào)吸收塔之間的連接煙道并增設(shè)煙道沖洗裝置；同時(shí)對7號(hào)脫硫吸收塔的入口原煙道進(jìn)行改造。

（2）吸收塔系統(tǒng)。更換7號(hào)、8號(hào)機(jī)組脫硫系統(tǒng)吸收塔漿液循環(huán)泵泵體及電機(jī)，采用直聯(lián)式循環(huán)漿泵6臺(tái)，循環(huán)漿泵廠家選用石家莊工業(yè)泵廠產(chǎn)品。更換一、二級(jí)吸收塔側(cè)進(jìn)式攪拌器（共8臺(tái)）及事故漿液箱攪拌器（3臺(tái)），使用進(jìn)口EKATO產(chǎn)品。保留一級(jí)吸收塔脫硫氧化風(fēng)機(jī)3臺(tái)，拆除更換二級(jí)吸收塔脫硫氧化風(fēng)機(jī)2臺(tái)，二級(jí)氧化風(fēng)機(jī)采用雙級(jí)串聯(lián)山東章丘羅茨風(fēng)機(jī)；新增中間石膏旋流器。

（3）吸收劑制備供應(yīng)系統(tǒng)。采用單元制供漿方式，一、二級(jí)吸收塔分別對應(yīng)2臺(tái)石灰石供漿泵，系統(tǒng)運(yùn)行中供漿泵采用一運(yùn)一備運(yùn)行方式。

（4）電控系統(tǒng)。電控系統(tǒng)配合機(jī)務(wù)設(shè)備來進(jìn)行同步改造。

5 改造效果

8號(hào)機(jī)組脫硫提效采用了“雙塔雙循環(huán)”脫硫工藝，2014年 5月 22日 08∶00到 5月 29日 08∶00順利通過了168 h試運(yùn)行，期間各項(xiàng)參數(shù)穩(wěn)定，達(dá)到脫硫提效改造的目標(biāo)要求，相關(guān)參數(shù)如表1所示。

從表1可看出，試運(yùn)行期間脫硫日平均效率達(dá)99.3%以上，出口凈煙氣SO2平均排放濃度僅為22.43mg/m3，低于 50mg/m3。

表1 8號(hào)機(jī)組168 h期間運(yùn)行參數(shù)

整個(gè)試運(yùn)行期間，雖然原煙氣SO2濃度比較高，但由于一級(jí)吸收塔漿液pH值控制的低，在4.5左右，一級(jí)吸收塔內(nèi)石膏漿液的氧化得到了保證，脫硫石膏品質(zhì)良好，石膏含水率均在10%左右，未發(fā)生因漿液氧化不足出現(xiàn)爛石膏現(xiàn)象。

6 結(jié)束語

8號(hào)機(jī)組脫硫提效改造后，通過168 h連續(xù)運(yùn)行及之后的運(yùn)行實(shí)踐來看，此次雙塔雙循環(huán)提效改造能滿足高負(fù)荷、高硫分條件下的正常運(yùn)行，有效解決了電廠燃用高硫煤時(shí)SO2達(dá)標(biāo)排放的問題，脫硫裝置的效率穩(wěn)定在99%以上。改造方案充分利用7號(hào)機(jī)組原有的脫硫設(shè)施，減少了資源的浪費(fèi)和設(shè)備設(shè)施的重復(fù)建設(shè)。

[1]GB 1323—2011，火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]戴鐵華，李 彥，胡昌斌，等.大型燃煤電廠大氣污染物近零排放技術(shù)方案[J].湖南電力，2014，34（6）：47-50.