孫 鵬，何振坤

（深能合和電力（河源）有限公司，廣東 河源 517025）

當(dāng)前形勢下電廠環(huán)保設(shè)施優(yōu)化改造及節(jié)能思路

孫 鵬，何振坤

（深能合和電力（河源）有限公司，廣東 河源 517025）

伴隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，國家對于電力的需求日益加強。然而電力需求不斷增加時卻忽略了環(huán)境的保護。在當(dāng)前電廠的生產(chǎn)方式之中，煤炭生產(chǎn)方式由于其生產(chǎn)成本低依舊備受青睞。伴隨著這種方式的高負(fù)荷生產(chǎn)經(jīng)濟效益增加了卻忽略了環(huán)境保護，大多數(shù)的生產(chǎn)者都沒有達到排污指標(biāo)。在新的情勢之下，各種環(huán)保設(shè)備高額投運率是大勢所趨的。所以，對生產(chǎn)方式進行優(yōu)化、節(jié)能改造，盡量的節(jié)能降低損耗是非常有必要的行為方式。文章結(jié)合實際經(jīng)驗總結(jié)一些改造思路來共同探討。

脫硫；除塵；廢水處理；改造；節(jié)能

1 電除塵器、濕式除塵器優(yōu)化改造

大部分廠商依舊未采取電、布袋的除塵方式，導(dǎo)致除塵效率的低下。所以很多需要對全部或?qū)⒌谝浑妶龅惹凹夒妶鲞M行高頻電源、高壓復(fù)合脈沖電源進行改造或其它高效電源改造來彌補低效問題。除塵器控制方式需要依據(jù)負(fù)荷、煤質(zhì)、排放濃度等參數(shù)的變化波動來進行閉環(huán)調(diào)節(jié)及動態(tài)自動的調(diào)整。例如使用節(jié)電模式、相鄰機組實施低負(fù)荷時穿插進行輸灰等，這種方式可以很大程度上降低電除塵器、輸灰設(shè)備耗電率。對倉泵系統(tǒng)進行優(yōu)化改造，降低輸灰壓力和閥門內(nèi)漏。從而使倉泵系統(tǒng)進行優(yōu)化改造，降低了輸灰壓力和閥門內(nèi)漏。

使用濕式除塵器、電除塵器電灰斗、絕緣箱、保溫間加熱在目前加熱方式較多。但這些方式不僅運行之中耗電率較高，而且容易損壞。應(yīng)當(dāng)充分的依靠電廠輔汽聯(lián)箱等低級汽源，來進行蒸汽加熱或者輔以熱風(fēng)改造，從而達到節(jié)能節(jié)電的目的。

2 脫硫設(shè)備節(jié)能優(yōu)化改造

目前電廠中使用的脫硫系統(tǒng)氧化風(fēng)機均為羅茨風(fēng)機，配套的電機都是6kV，其具有功率大、耗電率高、效率低的特點?？梢砸揽渴闺姍C實現(xiàn)變頻的改造，然后根據(jù)吸收塔內(nèi)液位、密度、pH值等數(shù)值的波動進行動態(tài)的調(diào)節(jié)。在相鄰脫硫系統(tǒng)加裝氧化風(fēng)管聯(lián)絡(luò)門，同時向2臺吸收塔提供氧化風(fēng)，適用于一爐一塔脫硫的方式，可以很大程度上降低用電率。如果條件成熟為了省去氧化風(fēng)減溫裝置及減溫水耗量，可以將羅茨風(fēng)機改型為離心式風(fēng)機。

使用吸收塔噴淋層安裝增效環(huán)或者是持液層（托盤），其效果都非常顯著。采用的方法是在吸收塔各層噴淋層下部分別添加環(huán)形增效環(huán)，這樣可以使煙氣從漿液覆蓋率低的塔壁處經(jīng)過的停留時間的增加。這樣的方法可能會使煙氣的阻力增加，但是在吸收劑足夠情況下可以使效率增加，它的作用可以和一臺循環(huán)泵相當(dāng)。在漿液噴淋層噴嘴和氧化風(fēng)管網(wǎng)上進行改進，使?jié){液噴淋層噴嘴逐級改型為單項的雙頭高效噴嘴，這樣的做法可有效提高漿液的覆著率和脫硫的效率。將氧化風(fēng)管管網(wǎng)進行加密、增大噴氣孔孔徑、減少數(shù)量，使氧化效果提高，降低風(fēng)機的電耗。

3 二氧化硫治理設(shè)施改造路線

在當(dāng)前的形式下，國家已建設(shè)脫硫設(shè)施的煤電機組大約有6.8億千瓦，大多數(shù)的火電廠煙氣脫硫裝置大多采用的是石灰石-石膏濕法脫硫工藝。在脫硫設(shè)施的煤電機組中大約有比例超過92%使用的這種脫硫工藝。為了維持經(jīng)濟效益，大多數(shù)火電廠的摻燒比重也在不斷的升高，從而來彌補由于近年來國內(nèi)火電廠電煤質(zhì)量下降的問題。正是由于這一問題，已經(jīng)開始有部分的電廠在燃煤種類上和設(shè)計的煤種有太大的出入，不僅如此，有很多的脫硫工程，都是為了需要在短期內(nèi)建成的，存在著諸多的問題，并且還存在排放不達標(biāo)的情況，根據(jù)國家要求，這一部分電廠的排放系統(tǒng)都不能正常進行。近幾年來，全國的煤電機組都在不斷地進行改裝去適應(yīng)更加嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，但是依舊有30%的機組處于待改裝階段。機組改裝形式依舊有待加強，為了更好地適應(yīng)脫硫排放標(biāo)準(zhǔn)。

3.1 改造重點

吸收塔的吸收和氧化環(huán)節(jié)是石灰石-石膏濕法脫硫設(shè)施的改造重點，不適合設(shè)計流速、不恰當(dāng)?shù)撵F化停留時間都是現(xiàn)有的急需解決的問題，伴隨著硫分和煙氣量均有增加，在設(shè)計上吸收塔的液氣較低。霧化區(qū)停留時間較短，是由于煙氣量的增大和塔內(nèi)較高流速造成的。所以改造中要重視這些問題，有針對性的去解決，這樣才能夠保證設(shè)備穩(wěn)定的運行。當(dāng)然在改進以上問題之后也要考慮余量是否足夠其它輔助配套的供漿及石膏脫水能力，如果不足也應(yīng)進行配套改造。總之，在進行改進之后還要注重改進之后的一系列問題，確保設(shè)備的正常運行。

3.2 改造方案

（1）原塔提效。石灰石-石膏濕法脫硫工藝主要支撐于原塔內(nèi)部提效技術(shù)主，合理的原吸收塔塔內(nèi)流速，科學(xué)范圍內(nèi)的燃煤硫分變化，能夠保證設(shè)備的正常運行，并且排放量也不會出現(xiàn)不達標(biāo)的情況，使得脫硫效率不低于95%。噴淋液氣比在規(guī)定范圍內(nèi)提升，有助于實現(xiàn)增加噴淋層或者是對單層噴淋密度的提高拉大到更高的脫硫效果，吸收塔進行改造主要是原塔內(nèi)部的提效改造。將進入的高漿液或者煙氣在內(nèi)部停留的時間通過一定的措施來延長，這樣也能夠起到增強脫硫效果的作用?？梢酝ㄟ^高原塔漿液槽或采用塔外氧化槽方式增加漿液氧化停留時間，依靠這些來彌補噴淋量增加后漿液氧化停留時間不滿足的缺點。改造方案主要是為節(jié)約成本降低損耗和提高脫硫率，所以要保留吸收塔，還可以通過加大噴淋面積的方法來使噴淋液與廢棄物進行更充分的接觸，從而實現(xiàn)更高的脫硫效率。

（2）單塔雙循環(huán)。德國諾爾公司發(fā)明了單塔雙循環(huán)屬于種濕法脫硫技術(shù)。而這種技術(shù)現(xiàn)在為收購諾爾公司的德國FBE公司所有。在一座吸收塔內(nèi)完成雙循環(huán)的這種工藝叫做單塔雙循環(huán)工藝，一級循環(huán)的為煙氣，它的脫硫效率在大約30%～70%。一般情況下會存在這兩層噴淋層，循環(huán)漿液的pH值控制在4.6～5.0，這個循環(huán)的主要作用就是保證優(yōu)異的亞硫酸鈣氧化效果和充足的石膏結(jié)晶時間，從而很大程度上提高石膏的質(zhì)量，降低了石膏的含水率；還有就是較低的ph值會有利于提高吸收劑的活性，降低煙霧中惰性物質(zhì)對吸收劑的的影響。脫硫系統(tǒng)分開使用，分為兩個池漿，控制不同的ph值有助于石膏的質(zhì)量和SO2的吸收。進行改善的具體措施為：將吸收塔下的高度根據(jù)需要進行一定比例的加高，之后在空閑部分增設(shè)噴淋層，這樣可以增加噴淋面積，與此

同時，還要在吸收塔內(nèi)安裝倒流裝置以及漿液收集裝置，配備溢流管，這樣可以對循環(huán)的漿液進行收集，同時將漿液增加到吸收塔附近。不斷地再吸收塔池漿和AFT中加入吸收劑和氧化空氣，形成一個塔內(nèi)進行兩次洗滌效果。單塔循環(huán)改造的優(yōu)點是場地小，技術(shù)成熟，但是其卻點就是會影響生產(chǎn)，因為需要停爐3～4個月。

（3）雙塔雙循環(huán)（雙塔串聯(lián)）。雙塔雙循環(huán)工藝是在單塔循環(huán)技術(shù)上進行改進所創(chuàng)造的技術(shù)，其連接方式有串聯(lián)和并聯(lián)兩種方式。但是一般不采用并聯(lián)的方式，因為如果并聯(lián)會出現(xiàn)大型機組工作出現(xiàn)負(fù)荷，煙氣不容易合理分配。在進行工藝之前要將煙氣處理，但是要分開進行，處理完之后再進行會和。反應(yīng)塔的工作效果不一致那反應(yīng)條件也不相同，煙霧排放也不同，不易控制，不易進行自動化控制。

雙塔雙循環(huán)工藝改造方案為：去除內(nèi)部的煙霧器，保留原有的吸收塔，并對吸收塔出口方向進行調(diào)整，使之成為一級循環(huán)塔。并且添加一座二級循環(huán)塔設(shè)置3臺循環(huán)泵、3層噴淋層、側(cè)進式攪拌器、除霧器、氧化噴槍等設(shè)備。

4 煙塵治理設(shè)施改造路線

據(jù)統(tǒng)計，截止到2012年年底，燃煤電廠8.1億千瓦裝機容量中，約90%為電除塵設(shè)施，10%為袋除塵設(shè)施（電袋復(fù)合），新標(biāo)準(zhǔn)將煙塵排放濃度限值從50mg/Nm3降低到30mg/Nm3及20mg/Nm3。原有大量除塵器設(shè)計粉塵排放濃度是遵循80～100mg/Nm3的標(biāo)準(zhǔn)，然后通過FGD滿足排放要求。加之鍋爐燃用煤質(zhì)摻燒的問題，2010年之前投運的在役煤電機組配套除塵設(shè)施都面臨著提效技改問題。煙塵治理設(shè)施改造路線是以電除塵器本體提效改造為主要提效技術(shù)，受煙氣條件、場地、煤質(zhì)等限制的機組可選擇降低煙氣溫度并回收余熱、高頻電源等電除塵提效輔助技術(shù)及煙塵終端處理技術(shù)。同時根據(jù)電廠所在地理位置、環(huán)保要求、煙氣條件、場地、一次性投資及運行維護費用等綜合因素確定。同樣，除塵器技術(shù)改造前應(yīng)對目前除塵器的運行工況及相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)進行確認(rèn)，作為除塵器改造的設(shè)計選型依據(jù)。

4.1 改造方案

（1）電除塵器本體改造（增加比收塵面積）。對電除塵器的本體進行改造，最主要的目的就是要對其的收塵面積進行加大，這樣才能最有效的提高收塵效率.一般情況下會用以下三種改造方案。①加高電除塵器可以有效地增加流通的面積，并且還可以降低電場的風(fēng)速帶來的影響，進而實現(xiàn)收塵效率的提升。通常情況下，畸形除塵器的改動，不會影響設(shè)備的使用面積，這是因為主要進行加高的部分是灰斗以上的部分，并且施工時間也不會太長，不會過長時間的影像設(shè)備的使用；②對于適合電除塵的含塵煙氣條件來講，增加電場可增加有效集塵面積，延長煙氣在電場內(nèi)停留的時間，對提高除塵效率的效果很明顯。在現(xiàn)場條件許可的情況下，增加電場，提高除塵效率，是常用、可靠的改造方案。但實施此方案一定要考慮原除塵出口離引風(fēng)機中心線的空間距離是否足夠，必要時需要對除塵器出口煙道及引風(fēng)機入口煙道進行改造，然后再進行增加電場的改造工作；③電除塵器改為電袋復(fù)合除塵器或是布袋除塵器。在電袋復(fù)合除塵器工作過程中，氣流中的粉塵首先在電除塵單元中被荷電，隨著荷電粒子逐漸沉積于濾料表面，中性濾料會帶上與荷電粒子極性相同的電荷，從而在濾料表面形成靜電場。靜電場的形成會使粉塵層在濾料表面的排列更為有序，結(jié)構(gòu)更為疏松，增大了粉塵層的孔隙率，降低粉塵層壓力損失。到目前為止，已經(jīng)發(fā)展出3種典型的電袋復(fù)合除塵工藝，即：前電后袋串聯(lián)式、MSCTM技術(shù)和AHPC技術(shù)。電袋除塵器結(jié)合的技術(shù)優(yōu)勢，不僅在于其中的靜電除塵器在煙氣到達布袋除塵器之前能夠收集大部分的粉塵，還在于預(yù)荷電的粉塵和濾料周圍的外加電場對過濾的增強效果。

5 結(jié)束語

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，環(huán)境保護的問題已經(jīng)引起了社會各界的重視。作為電力發(fā)電廠也應(yīng)擔(dān)負(fù)起社會責(zé)任，應(yīng)不斷的對電廠環(huán)保設(shè)施進行優(yōu)化改造并不斷完善節(jié)能思路，這樣才能在保證環(huán)境的基礎(chǔ)上，更好的完成自己的使命。

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2096-2789（2016）11-0189-02