某火力发电厂脱硫除灰超净改造后节能降耗措施

某火力发电厂脱硫除灰超净改造后节能降耗措施

李瑞

大唐清苑热电有限公司  071000

摘要：脱硫系统除灰系统是火力发电厂重要的环保系统，担负着锅炉烟气SO₂和烟尘合格排放的主要责任。近年来，随着烟气污染物超低排放要求全面实施及全国煤炭市场价格飙升，对脱硫除尘系统运行提出更高的要求，既要实现SO₂和烟尘全负荷超低排放，又要降低系统单耗。所以脱硫和除尘的优化运行尤为重要。本文对某火力发电厂脱硫除灰超净改造后节能降耗措施进行探讨。

关键词：超净排放；脱硫除灰；节能降耗

1某火力发电厂超净改造方案

1.1超净改造预期效果

2016、2017年分别完成两台机组的超净改造，改造后脱硫除尘系统，锅炉烟气达到超净排放标准：在基准氧含量6%条件下，二氧化硫、烟尘的脱硫塔出口的质量排放浓度分别低于35mg/m³和5mg/m³，脱硫效率≥98.8%，保证除尘效率达到99.92%。

1.2除尘系统改造

原除尘系统是双室四电场电除尘系统，电除尘入口原烟气温度130~140℃，除尘效率99.6%。本次改造在空气预热器出口与电除尘器进口之间的烟道中布置高温换热器和低温换热器，将烟气温度降低到90~105℃，另外更换电除尘阴极线。

1.3脱硫系统改造

原脱硫系统吸收塔采用喷淋塔设计，配置五台浆液循环泵，塔周四根氧化空气管道布置在吸收塔液面以下7m左右，塔上部设置两级屋脊式除雾器。本次改造拆除两级屋脊式除雾器，吸收塔拔高2.1m，在第5层喷淋与吸收塔烟道出口之间增设管束式除尘除雾装置。吸收塔入口烟道与第一层喷淋之间增设旋汇耦合装置。同时喷淋层之间找合适位置增设2道增效环。烟气系统拆除GGH，优化净烟道布置。

2改造后系统介绍

2.1除尘系统

电除尘本体是双室四电场，供电系统采用高频电源模式，飞灰经仓泵正压气力输送至灰库，两台机共设置六台输灰空压机，压缩空气经联络门互相协调供气。灰斗和磁轴瓷套均有加热系统，防止输灰不畅和烟气凝露腐蚀击穿等。

2.2脱硫系统

脱硫吸收塔本体改造较多，烟气入口处上部安装旋汇耦合器，增加烟气扰动，增加烟气与浆液接触面积和时间。喷淋层之间增设2道增效环，防止烟气流通漏洞。烟气出口安装管束式除尘除雾器，利用离心力作用，达到除尘除雾功能。吸收塔原配置五台浆液循环泵未做改造。拆除吸收塔前GGH换热器，取消脱硫增压风机。运行中，脱硫出口净烟气二氧化硫、烟尘均能合格排放。但是吸收塔本体阻力增大，满负荷运行时脱硫系统阻力高达2.0kPa以上。吸收塔系统系统阻力来源于湍流器、浆液喷淋、除尘除雾器。因净烟气出口无烟气加热系统，烟囱内部增设钛合金板，即湿烟囱。运行中，净烟气冷凝水pH值为4.0~5.0，冷凝水水量较大，对净烟气烟道腐蚀严重，已经出现烟道漏水。

3节能降耗措施

超净改造后稳定经济运行是火力发电厂的重要工作，既要满足超净排放要求，又要经济运行，

降低系统单耗。下面介绍我厂超净改造后经济运行措施。

1）调整灰斗蒸汽加热温度，防止飞灰湿度大，流动性差。灰斗蒸汽盘管统一是直径38mm的钢管，双室四电场共计八个阀门分别控制蒸汽流量。因灰量不同灰斗自身产生温度不同，所以需要蒸汽量。一般烟气露点温度在85~100℃之间，所以我们调整八个蒸汽调节门，使各灰斗温度维持在100~110℃之间，减少蒸汽浪费。

2）两台机组各设计3台输灰空压机，输灰压缩空气管道中间增加联络门，两台机组运行期间，增加压缩空气互相协调能力，互为补充，一般情况下可以减少一台输灰空压机运行，一方面节能降耗，另一方面提高了系统的可靠性，为设备检修提供便利。

3）合理控制脱硫浆液PH值，降低脱硫浆液循环泵单耗。为防止吸收塔内部结构结垢和腐蚀，脱硫吸收塔浆液pH值宜维持在5.0~5.6范围内。pH值低于5.0会增加浆液循环泵电耗，增加系统腐蚀；pH值高于5.6会增加系统结垢风险，也会造成一定程度的石灰石粉过量，从而降低石膏纯度。本厂每台吸收塔配置五台浆液循环泵，A、B、C泵流量9600m³/h，D、E浆液循环泵流量为12700m³/h。

由于本厂浆液循环泵数量偏多，运行中浆液循环泵搭配运行方式尤为重要，用心调整可以降低浆液循环泵单耗。为了提高大家调整的积极性，超净改造结束后开展浆液循环泵单耗竞赛。规定浆液pH值5.0~5.6，净烟气二氧化硫小时平均质量浓度低于30mg/m³情况下，尽量减少浆液循环泵运行台数。经过开展单耗竞赛，浆液循环泵运行单耗月度降低0.05%。为此，2017年8月开始增加脱水皮带机运行竞赛，统计脱水皮带机运行转速大于80%，且滤料厚度大于25mm的运行时间，进行值际竞赛。经过值际竞赛方式引导，两台脱硫吸收塔浆液密度大幅度降低，浆液密度对比如表1所示。从表1可以看出，8月份月度平均密度比6、7月份降低很多，特别是1号脱硫系统，浆液密度降低4%，如果1号脱硫系统的浆液循环泵单耗是0.6%，那么因浆液密度降低可以间接降低浆液循环泵单耗0.024%。浆液密度降低带来的优点不仅以上几点，还有石膏品质的稳步提高，今年6—8月份石膏品质统计如表2所示。

表1 浆液密度对比示意图

表2 石膏品质统计示意表

从上表可以看出，石膏品质中含水率、碳酸钙含量均有明显下降。但是8月份的石膏中亚硫酸含量略有上升，主要因为8月入炉煤硫份偏高，很多时间段的硫份远远超过设计值，石膏氧化不充分造成，但是未影响石膏脱水和石膏品质。

结束语

某公司通过节能降耗措施及小指标指标竞赛等方法，不仅保证了脱硫、除灰系统运行稳定，而且有效降低了运行单耗，特别是加强石灰石粉监督后，石膏浆液品质较好。当然，除了以上几方面的内容，脱硫除灰系统的参数管理还有很多，比如废水排放、浆液消泡、输灰参数和电除尘参数等等。

参考文献

[1]冯俊凯，沈幼庭，杨瑞昌.锅炉原理及计算[M].北京：科学出版社，2017.