裴佩

(清水川能源股份有限公司 陜西榆林市府谷縣 719400)

摘要: 隨著科技與經濟的發展，電力系統已經成為我們國家重點關注的主題之一。其中燃煤電廠是現階段對于電力發展影響最大的項目，本篇文章通過對于某發電廠的兩個機組進行改造實驗，從而對單塔高效脫硫協同除塵技術在高灰飛燃煤電廠中的可行性進行驗證。本次實驗僅僅只利用吸收塔和提效環這樣的方法，最終可以驗證其對于加強環保的效果。

關鍵詞: 脫硫除塵;協同;單塔多系統;高灰分

引言

近幾年來，霧霾天氣嚴重影響著我們國家的整體環境，也影響著人們的生命安全。因此，節能減排一直是我們國家所推崇的主題燃煤電廠一直是電力系統中十分重要的一個環節內容，它對于未來電力發展有著巨大的影響。然而，目前而言，它的污染問題一直是我們十分關心的問題。因此，對于燃煤電廠應用脫硫塔進行協同除塵工作對于未來的環境改善有著十分重大的意義。

一、燃煤電廠目前概況和存在的問題

(一)概況

本次實驗選擇了發電廠的兩個機組，兩組均使用了脫硫系統采用

石灰石-石膏濕法脫硫技術，方式主要為一爐對一塔，并不設立GGH，也不設置煙氣旁路，更不設置增壓的風機，系統的阻力主要是依靠引風機來進行克制。這其中，吸收塔主要是使用4個在側面的攪拌器和氧化風管，外面加上四層噴淋層和屋脊式除霧器。脫硫設計時煤種按照含硫量Star=0.8%，設計的脫硫效率為≥95%發現鍋爐中煤質達到Star=0.8%的時候，將三臺漿液循環泵全部開啟，其吸收塔的出口二氧化硫的濃度小于90mg/Nm3，而吸收塔的出口位置粉塵的濃度小于25mg/Nm3。

因為，原本的脫硫系統設計的出口中，其二氧化硫和粉塵的排放濃度均無法達到我們國家規定的環保要求所以發電廠必須對于原有的系統進行擴容并加以改造。

改造的要求:繼續使用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝，該裝在在設計的工況下:當其中FGD入口的二氧化硫為1811mg/Nm3的時候，其中Star=0.8%，FGD的裝置中二氧化硫脫除率不小于98.2%而fGD的出口，也就是煙囪的入口處，其二氧化硫的濃度≤35mg/Nm3。又當FGD的入口煙塵為45mg/Nm3的時候，FGD裝置的煙塵托出率不小于88.9%，而FGD出口處的煙塵濃度≤5mg/Nm3。

(二)目前系統中存在的問題

首先，吸收塔的入口處粉塵顆粒的直徑太小，所以其去除率很難保證。其次，部分噴嘴的選型不合適，無法與噴淋層進行搭配，并且無法阻止煙囪中出現“短路”的現象。此外，塔內經常流通不暢，并且塔內機械的除霧效果不理想。

二、相關改進的措施

本次工程最大的問題則是FGD的入口處粉塵的濃度過高，這也是我們時常描述的高灰分現象。所以，在解決脫硫提效的同時，必須也要做好協同除塵的工作。按照最新的標準與項目的要求，在做好對于項目自身的分析與計算的基礎之上使用了單塔高效脫硫協同除塵的技術方法，該方法在保證了高脫硫與除塵效率的同時，還有著空間小與工期短的優勢，并且沒有較高的投資成本。因此，整體分析過后，對其進行的具體改造方案如下。

(一)主要參數和改造方案

當脫硫的入口煙氣量為2966570Nm3/h，而脫硫的入口煙氣溫度為95℃。當脫硫入口二氧化硫的濃度為1811mg/Nm3時，入口粉塵濃度則為45mg/Nm3。當脫硫出口處二氧化硫的濃度為35mg/Nm3，則脫硫出口處的粉塵濃度為5mg/Nm3。此外，當脫硫效率≥98.2%的時候，防塵效率則≥88.9%。

在拆除了第一層噴淋層之后，原來的第二層噴淋層與吸收塔的入口煙道處額外增加了兩個分布器，原有的吸收塔上方的三層噴淋層和噴嘴沒有改變。在原來最頂層的噴淋層上面二外增加噴淋層和噴嘴，管道方面選擇的是雙面襯膠主管，噴嘴選擇的是高效噴嘴。此外，新增的噴淋層覆蓋率達到了300%，一共布置了194個噴嘴。

對于原本吸收塔的除霧器上面切上一刀，塔體能夠上升7.5米，增加了相應吸收塔中的壁板。將原本安裝的除霧器全部拆除，換成屋脊+一級的高效除塵器，而除塵器出口處的液滴濃度20mg/Nm3最后，在原有的煙道內部增加一個噴霧收塵的裝置，吸收塔的出口處會增設導流板，從而對于凈煙道全面優化。

(二)改進脫硫除塵效率

首先是入口的煙道噴霧技術，我們對于將近一百個脫硫項目中的煙塵和粉塵的顆粒進行分析，一般脫硫塔對于不同直徑的煙塵洗滌后會有以下的效果:首先是1μm以下的煙塵脫除率非常低，整體低于40%其次是高于等于3μm的煙塵脫除率比較高，基本能夠超過90%再之是大于5μm的煙塵，其除塵率基本可以達到100%。

所以，通過利用塔口出煙道新增加的噴霧系統，再配合煙塵進行凝并，從而促使煙塵的直徑增大，進而繼續提高相應的脫除率。而且，通過合理選擇噴嘴的規格，控制好流量以及水滴的直徑，進而增加并的效果另外是高效多孔性的分布器技術。在塔的內部設置了多孔性分布器，漿液將會變成池液層從而增強煙氣的吸收能力，實現更高的除塵效率。

再之是防煙氣出現短路情況的技術，主要方法是在噴淋層內部設置提效環，阻擋住塔壁的煙氣，迫使其流向中心區域，從而減少除塵效率降低。在塔的四周使用錐形噴嘴，減少煙氣的泄漏，提高利用率。

此外，還有高效的噴淋技術和非下沉式噴淋主管技術。高效噴淋技術是通過合理選擇高效的噴淋層以及噴淋噴嘴，確保整體覆蓋率超過250%。再適當較少噴嘴的流量，選好類型，布置好噴嘴的位置，從而提高整體噴淋技術。非下沉式噴淋主管技術針對了高效脫硫項目自身原有的特點，提高了脫硫效率以及漿液的覆蓋率，對于整體系統夠有效進行控制。提高了脫硫效率的同時，也提升了其原本的可用率。

最后，還有吸收塔流場均勻的技術。吸收塔內部的流場均布性對于整個脫硫系統的脫除效果有著非常大影響，所以必須提高均勻性。首先需要計算CFD流場模擬，確保沒有太大的偏差值，并適當增加均布器的高度，提高整流的效果。之后，增加除霧器底部的高度，確保除霧器流場能夠均布，并減輕漿液液滴的含量。再之，增加除塵器后面的高度，確保除塵器的流場能夠均布最后，在吸收塔的內部安裝襯膠主管，不要帶支撐梁，從而提高漿液的利用率的同時，還有效地降低了使用的資金成本。

三、項目改造后的運行情況

本項目采用的是高效脫硫除塵技術。改造之后的燃煤電廠的脫硫性能有著質的飛躍，只需要三臺循環泵，在設定值的前提下，就能夠使脫塵率達到98.2%，整體技術領先于世界，成為整個電力系統發展的巨大突破。

其中，因為循環泵中的投運數量有所降低，因此可以算是不僅降低了設計的能耗，也減少了相關排放，真正意義上實現了節能減排。

四、結束語

綜上所述，隨著科技與經濟的不斷發展，人們對于電力系統的依賴性越來越強，我們國家的燃煤電廠的使用率也相比往常也提高了不少，但是，這樣造成的結果就是提高了環境的整體污染。因此，為了響應我們國家節能減排的號召，就需要對于現有的燃煤電廠進行全面改進。本次實驗采取了脫硫塔協同除塵的技術，提高了整個燃煤電廠的電力系統運行的穩定性，并且降低了使用成本，達到了98.2%以上的除塵濾。而且，在沒有安裝濕電的情況下除塵效率也達到了88.9%由此可以看出，脫硫塔協同除塵技術有著非常大的應用價值，值得我們在未來不斷加以推廣和應用，從而造福更多的人民群眾。

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