干法脫硫工藝在老機(jī)組脫硫除塵改造中的應(yīng)用
來(lái)源：福建龍凈環(huán)保股份有限公司 閱讀：4260 更新時(shí)間：2008-08-12 14:411. 前言
在我國(guó)在役電廠中，有相當(dāng)部分尚未配套脫硫設(shè)施，根據(jù)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求，這些電廠都要逐步配套脫硫設(shè)施。但是早期建設(shè)的機(jī)組一般沒(méi)有預(yù)留脫硫場(chǎng)地，爐后到煙囪之間的距離很短，空間狹小，脫硫裝置布置困難，再加上當(dāng)前電力供應(yīng)緊張，脫硫裝置的建設(shè)周期較長(zhǎng)，如果機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)建設(shè)脫硫裝置會(huì)給當(dāng)前緊張的電力供應(yīng)帶來(lái)更大的困難。福建龍凈采用引進(jìn)德國(guó)LLAG公司的煙氣循環(huán)流化床（CFB-FGD）干法脫硫技術(shù)成功解決了老機(jī)組脫硫除塵改造中遇到的幾大問(wèn)題。下面我們以馬頭電廠6＃爐為例，介紹1×200MW機(jī)組拆除原有水膜除塵器，改造為CFB-FGD干法脫硫除塵裝置，從而滿足環(huán)保排放要求。
2. 工程概況
馬頭電廠位于河北省邯鄲市南15公里的馬頭鎮(zhèn)，華北平原的西南部，太行山東麓，距京廣鐵路線上的馬頭火車(chē)站約1公里。6號(hào)機(jī)組容量為200 MW，配670t/h鍋爐。6號(hào)機(jī)組于1979年11月投產(chǎn)，鍋爐系原蘇聯(lián)塔干洛克“紅色鍋爐者”制造廠生產(chǎn)的ТЛЕ—211С系列ЕЛ670/140型。鍋爐采用連續(xù)水力除渣，尾部煙道后裝有四臺(tái)文丘里水膜除塵器，采用水力排灰方式，配吸、送風(fēng)機(jī)各兩臺(tái)。
該機(jī)組脫硫改造項(xiàng)目，是國(guó)家電網(wǎng)公司與國(guó)家環(huán)？偩趾炗喌“十一五”二氧化硫排放總量削減項(xiàng)目責(zé)任書(shū)中要求今年必須投運(yùn)的項(xiàng)目之一，原方案采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝，但因存在投資高，資金受限，場(chǎng)地布置困難等問(wèn)題，難于實(shí)施，馬頭電廠經(jīng)過(guò)多方考察、仔細(xì)研究，認(rèn)為煙氣循環(huán)硫化床干法脫硫工藝發(fā)展趨于成熟，同時(shí)考慮到脫硫改造投資、場(chǎng)地布置以及建設(shè)周期等因素，最終選擇了循環(huán)硫化床干法脫硫技術(shù)作為6號(hào)機(jī)組改造工藝。
3. 設(shè)計(jì)條件
3.1煤質(zhì)特性
表1 煤質(zhì)分析資料
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3.2煙氣參數(shù)
脫硫除塵島入口煙氣參數(shù)如下表2：
表2 脫硫除塵島煙氣參數(shù)表
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3.3吸收劑分析
1) 吸收劑名稱：生石灰
2) 吸收劑品質(zhì)要求：軟煅生石灰，粒徑為≤1mm，氧化鈣〈CaO〉含量≥77%，生石灰消化速度t60＜4min（檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為DIN EN459-2）。
4. 改造方案
工程采取拆除原有水膜除塵器，在原水膜除塵器的場(chǎng)地上改建脫硫除塵島的方式。整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施場(chǎng)地狹小，左右被5＃和灰漿泵房包圍，后側(cè)引風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)檢修用行車(chē)支架等須保留不動(dòng)，地下有原設(shè)備的沖灰溝、電纜溝等。可以利用的空間：長(zhǎng)為57000mm，寬為46000mm。如何在這樣狹小的空間內(nèi)完成脫硫島的布置，同時(shí)縮短停機(jī)的時(shí)間，龍凈環(huán)保創(chuàng)造性的采用循環(huán)煙道（LLAG公司專利技術(shù)）、旁路煙道二和一，系統(tǒng)分階段施工、投運(yùn)，脫硫塔與ESP1平行放置等技術(shù)，成功地解決了以上兩大難題，連原設(shè)備拆除帶基礎(chǔ)施工，脫硫系統(tǒng)從開(kāi)工到運(yùn)行，鍋爐停機(jī)時(shí)間僅為53天，為電廠創(chuàng)造了極大的經(jīng)濟(jì)效益。
5. 總體布置
馬頭電廠6＃爐1×200MW機(jī)組CFB-FGD脫硫除塵島內(nèi)各個(gè)分系統(tǒng)均獨(dú)立設(shè)置。依次以一字形排列一級(jí)電除塵器、吸收塔、脫硫電除塵器、引風(fēng)機(jī)等。一級(jí)電除塵器分成兩列布置在吸收塔的兩邊， 充分利用脫硫塔布置的靈活性，最大限度的減少脫硫除塵島的占地空間。主要輔助工藝設(shè)施如工藝水系統(tǒng)、消石灰供應(yīng)系統(tǒng)、流化風(fēng)系統(tǒng)就近圍繞脫硫塔，各設(shè)備的平面和空間組合，既做到工作分區(qū)明確，又做到合理、緊湊、方便，外觀造型美觀，整體性好，并與電廠其他建筑群體相協(xié)調(diào)，同時(shí)最大限度地節(jié)省用地。生石灰倉(cāng)和消石灰制備系統(tǒng)布置在島外，盡可能的減少占地空間。
脫硫除塵島內(nèi)的建構(gòu)筑物主要有預(yù)電除塵器、脫硫塔、脫硫電除塵器、消石灰倉(cāng)、脫硫控制樓等，生石灰倉(cāng)及吸收劑制備系統(tǒng)布置在島外。
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圖1 馬頭電廠#6機(jī)組脫硫除塵島全景照片
6. 工藝系統(tǒng)基本情況
6.1 工藝流程
CFB-FGD工藝以循環(huán)流化床原理為基礎(chǔ)，采用生石灰或消石灰為脫硫劑。該技術(shù)工藝流程如圖2所示。其主要由脫硫塔、脫硫除塵器、吸收劑制備供應(yīng)、物料再循環(huán)及排放工藝水、儀表控制等六個(gè)部分組成。
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圖2 CFB-FGD工藝流程示意圖
6. 2 設(shè)計(jì)參數(shù)
脫硫除塵島的設(shè)計(jì)要求滿足鍋爐燃用煤種，具體設(shè)計(jì)參數(shù)如下表3：
表3 脫硫除塵島設(shè)計(jì)參數(shù)表
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7. 調(diào)試及運(yùn)行情況
7.1 調(diào)試運(yùn)行情況簡(jiǎn)介：
2006年7月，脫硫除塵系統(tǒng)完成設(shè)備安裝和單體調(diào)試，隨后進(jìn)入分系統(tǒng)的冷態(tài)調(diào)試。該項(xiàng)目設(shè)計(jì)合理，制造、供貨和安裝全過(guò)程質(zhì)量控制嚴(yán)格，工程優(yōu)良，整個(gè)系統(tǒng)調(diào)試順利，單體調(diào)試和分部試運(yùn)僅用了一個(gè)月的時(shí)間。
2006年8月，脫硫除塵系統(tǒng)順利通過(guò)了168小時(shí)試運(yùn)，正式投入運(yùn)行，目前設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或超過(guò)了設(shè)計(jì)要求。
7.2 各項(xiàng)性能參數(shù)：
試運(yùn)期間各項(xiàng)性能參數(shù)見(jiàn)下表：
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8. 結(jié)束語(yǔ)
福建龍凈在引進(jìn)吸收德國(guó)LLAG公司的煙氣循環(huán)流化床（CFB-FGD）干法脫硫技術(shù)后，創(chuàng)造性的利用德國(guó)LLAG公司的專利技術(shù)——清潔煙氣再循環(huán)系統(tǒng)，將再循環(huán)煙道作為旁路，實(shí)現(xiàn)了電廠只需要利用檢修時(shí)間來(lái)進(jìn)行脫硫除塵裝置建設(shè)；龍凈利用循環(huán)流化床技術(shù)在布置上的靈活性，將吸收塔布置在一級(jí)除塵器的中間，將吸收塔的進(jìn)氣改為在吸收塔后面進(jìn)氣，這樣最大限度的減少脫硫除塵島的占用空間，縮短脫硫除塵島的長(zhǎng)度。
通過(guò)項(xiàng)目成功實(shí)施的證明CFB-FGD脫硫工藝可以解決當(dāng)前老機(jī)組脫硫除塵改造遇到的場(chǎng)地狹窄、占用電廠發(fā)電時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題。不僅脫硫率可達(dá)到90%以上，而且脫硫電除塵器出口粉塵排放也能滿足50mg/Nm3的環(huán)保要求。同時(shí)，從運(yùn)行參數(shù)表明，CFB-FGD脫硫工藝在鍋爐負(fù)荷較大波動(dòng)范圍內(nèi)仍能夠滿足脫硫穩(wěn)定運(yùn)行的要求。
基于循環(huán)流化床干法脫硫技術(shù)的解決方案在馬頭電廠200MW機(jī)組干法脫硫系統(tǒng)的成功應(yīng)用，表明該技術(shù)具有技術(shù)成熟、經(jīng)濟(jì)性好、占地小、占用電廠發(fā)電時(shí)間短的特點(diǎn)，對(duì)我國(guó)大型火電老機(jī)組的脫硫除塵改造具有很好的示范效用。
