孫慧峰

陜西國華進錦界能源有限責(zé)任公司

600MW機組脫硫除塵系統(tǒng)改造初探

孫慧峰

陜西國華進錦界能源有限責(zé)任公司

本文在對現(xiàn)有600MW機組脫硫除塵系統(tǒng)的主要工作原理和其中所出現(xiàn)的問題進行分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合脫硫除塵系統(tǒng)改造工程的主要指標(biāo)和要求，對600MW機組脫硫除塵系統(tǒng)的改造方案進行研究。

600MW機組；脫硫除塵；系統(tǒng)改造

1 前言

在社會經(jīng)濟的快速發(fā)展中，工業(yè)化水平的不斷提升也使環(huán)境資源問題逐漸暴露在人們的視野當(dāng)中，目前我國的能源結(jié)構(gòu)仍舊是以煤炭為主，煤炭資源的大量使用，導(dǎo)致其中的硫化物和氮氧化物不斷的增多，嚴(yán)重影響人們的實際生存環(huán)境，在目前“綠色環(huán)?！鄙鐣砟畹囊龑?dǎo)下，需要對電廠600MW機組中的脫硫除塵系統(tǒng)進行改造，以此來進一步提高除塵效率，減少污染物的排放量，實現(xiàn)節(jié)能減排的最終目標(biāo)。

2 現(xiàn)有電除塵的原理和存在問題

現(xiàn)有電除塵器的主要工作原理為通過氣體電力，使空氣中的粉塵粒子荷電，在相應(yīng)電廠的作用下，能夠?qū)⑦@些帶點粒子移動到相應(yīng)除塵設(shè)備當(dāng)中，通過振動或者沖洗，來達到除塵的目的，目前我國電廠中所使用的電除塵設(shè)備主要包括干式除塵器和濕法除塵器等，這樣兩種除塵設(shè)備的工作原理相同，其主要差異在于對粉塵的收集，干式除塵器主要是通過振動和敲打來對粉塵進行收集處理，而濕法除塵器主要是采用特定的液體來對放電極表面的粉塵進行清理。在目前的電除塵系統(tǒng)中，主要是通過提高放電級和收塵級之間的場強，是空氣中的粉塵能夠更快的荷電，以此來提高整體除塵效率，但是根據(jù)目前的調(diào)查來看，經(jīng)過改造的機組除塵設(shè)備的煙氣含塵量雖然已經(jīng)低于國家標(biāo)準(zhǔn)，但是仍舊達不到目前各地區(qū)“煙塵零排放”的標(biāo)準(zhǔn)，所以說需要對其進行改造升級。

3 現(xiàn)有機組脫硫系統(tǒng)原理和主要問題

現(xiàn)有機組脫硫系統(tǒng)中的主要原理是通過石灰石、水和二氧化硫之間的化學(xué)反應(yīng)，生成硫酸鈣，以此來實現(xiàn)脫硫的目的，其主要化學(xué)反應(yīng)式體現(xiàn)在以下：

目前電廠所使用煤炭中存在較多的二氧化硫，現(xiàn)有脫硫系統(tǒng)脫硫效率為95%，根據(jù)物料平衡計算結(jié)果，燃用設(shè)計及校核煤種時，煙囪入口SO2濃度分別為不大于43和106（mg/Nm3）。根據(jù)上述機組脫硫系統(tǒng)的主要原理，目前對于機組脫硫系統(tǒng)的改造，主要采用石灰石－石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)，主要包括煙氣系統(tǒng)、二氧化硫收集系統(tǒng)、石灰石制備系統(tǒng)和石膏脫硫系統(tǒng)，各個系統(tǒng)之間的共同作用，來實現(xiàn)整體的脫硫效果。目前脫硫系統(tǒng)中所出現(xiàn)的主要問題體現(xiàn)在這樣幾個方面：首先，經(jīng)過改造升級的脫硫系統(tǒng)所排放的二氧化硫濃度仍舊不能達到相應(yīng)的電工工程計劃排放指標(biāo)，另外，在目前所使用的石灰石－石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)中，吸收塔出口煙氣溫度在50℃左右，在經(jīng)過脫硫之后，煙氣的溫度較低、濕度較大，在排放的過程中很容易冷凝成液體，不能及時的排放到大氣當(dāng)中，一些沒來得及蒸發(fā)的大體積液體會降落到煙囪周圍的地面上，造成環(huán)境污染。最后，這些冷凝形成的滴液中含有一定程度的二氧化硫物質(zhì)，具有一定的腐蝕性，能夠?qū)﹄姀S的設(shè)備和建筑物產(chǎn)生一定的危害，同時也會對周邊居民的生活環(huán)境造成一定的影響。

4 600MW機組脫硫除塵系統(tǒng)的改造

根據(jù)當(dāng)?shù)仉姀S的實際計劃要求，要求經(jīng)過改造的脫硫除塵系統(tǒng)中二氧化硫的排放量不僅需要滿足國家的相關(guān)規(guī)定要求，其煙塵排放濃度也需要滿足煙氣污染物“近零排放”的要求，在這樣的排放性能指標(biāo)要求下，來對改造設(shè)計技術(shù)參數(shù)進行確定。實際的脫硫除塵系統(tǒng)改造方案體現(xiàn)在以下幾個方面：

(1)首先是電除塵器的改造方案。目前現(xiàn)有電除塵器應(yīng)用中所存在的主要問題為煙氣排放量不能滿足“近零排放”的指標(biāo)要求，同時除塵效率和電能損耗也需要進一步的改進和完善，結(jié)合所指定的排放性能指標(biāo)，可以在原有電除塵設(shè)備的基礎(chǔ)上來對其進行改造升級，目前主要包括移動極電除塵技術(shù)和濕式除塵技術(shù)。移動極電除塵器和濕式電除塵器相比較來說，兩者的出口煙塵排放濃度均能滿足實際標(biāo)準(zhǔn)要求，但是移動極電除塵器的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，而濕式電除塵器的結(jié)構(gòu)簡單，其中需要沖洗水系統(tǒng)來對所收集的煙塵進行處理，并且濕式電除塵器能夠適應(yīng)任何煤種，除塵效率不受電阻值和人口煙塵濃度的影響，并且整體壽命較長，但是需要在脫硫之后才能投入使用。經(jīng)過對比，可以采用濕式除塵技術(shù)來進行使用。

(2)脫硫技術(shù)改造方案。在對脫硫除塵效率和原有設(shè)備應(yīng)用等方面進行綜合考慮的基礎(chǔ)上，此次脫硫技術(shù)改造需要在原有石灰石—石膏濕法技術(shù)的基礎(chǔ)上來進行，主要是對吸收塔和煙氣系統(tǒng)進行改造。對于吸收塔來說，需要對吸收塔系統(tǒng)進行增容改造，也就是說根據(jù)實際情況提高入口處二氧化硫的濃度，以此來增加脫硫效率，要想實現(xiàn)二氧化硫和煙塵的超凈排放，可以采用托盤塔+高效除霧器方案來進行解決，這樣的方案主要是設(shè)置合金托盤，以使吸收塔內(nèi)流場的均勻度得以改善，煙氣與漿液接觸的機率，增大增加周邊噴嘴流量，設(shè)置增效環(huán)，以防止塔壁煙氣逃逸，提高其脫硫除塵效率，另外也可以采取采用CFD模擬技術(shù)分析，以保證吸收塔入口煙道、噴淋層入口截面、除霧器入口截面、吸收塔出口煙道速度偏差在規(guī)定范圍內(nèi)；持液層的高度增大，提高二氧化硫和微細(xì)粉塵（PM2.5）的捕集效率。

5 結(jié)束語

600 MW機組脫硫除塵系統(tǒng)的改造在電廠發(fā)展過程是非常有必要的，在對電除塵器工作原理和脫硫原理進行分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合所指定的排放性能指標(biāo)，來對脫硫除塵系統(tǒng)進行改造，以此來減少污染物的排放和能源使用，促進電廠的可持續(xù)發(fā)展。

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