新疆华泰重化工4×75t锅炉脱硫系统改造及效果验证

冯命华

（新疆中泰化学股份有限公司，新疆 乌鲁木齐 830009）

1 引言

依据乌鲁木齐市人民政府文件《关于对宝钢集团新疆八一钢铁有限公司等排污单位进行限期整改的通告》（乌政通【2011】5号）要求，新疆华泰重化工有限责任公司热电厂4×75t锅炉需在2011年9月15日前，采取有效措施，使烟气污染物排放符合修订的《燃煤锅炉大气污染物排放标准》（DB65／2154－2010）。除尘效率不得低于99%，脱硫效率不得低于80%。新疆中泰化学股份有限公司安全环保管理部门积极与国内脱硫厂家沟通，经过现场技术考察等途径，多方考察国内脱硫新工艺和新技术。经集团公司研究决定，2011年新增380万元环保项目，采用江苏纽普兰炉内喷钙技术对该公司4×75t锅炉进行脱硫改造。现将改造方案说明如下。

2 现有主要生产装置概况

现有的脱硫方法是从公司内部协调拉运的湿的电石渣，与原煤进行掺混，然后供给锅炉使用。在此过程中存在的问题是电石渣是湿的与原煤掺混的时候无法掺混均匀，且车间人员劳动强度大、铲车工作频繁耗油量大。循环流化床锅炉设计使用的脱硫剂是电石渣（干电石渣），设计脱硫效率是80%，SO2排放浓度是251mg／Nm3。设计煤种的含硫量是0.55%，设计脱硫剂中CaO的含量是68.9%，设计的脱硫钙硫比是2∶1。但在实际运行中锅炉脱硫效率达不到设计值，基本在320～420mg／Nm3之间，运行过程中有超过国家环保标准要求值400mg／Nm3。为了达到脱硫效果事业部只有将钙硫比增大到了20∶1，但脱硫效果仍然没有达到预期效果，并且带来了锅炉放渣、放灰量增加的问题。

3 项目改造必要性

华泰重化工有限责任公司现有电石渣掺混脱硫方法无法达到环保要求的脱硫指标。新增石灰石输送系统，将石灰石粉直接送入炉膛进行脱硫，通过自动计量装置和PLC控制系统控制石灰石粉的喷入量来控制脱硫效率。这样既达到了脱硫效果又可以减轻车间上煤组的工作难度和工作量，另外锅炉电除尘放灰量会减少，保证烟气中烟尘和二氧化硫达标排放。

4 纽普兰石灰石粉输送系统工艺介绍

4.1 旋转密封给料阀专为石灰石粉炉内喷钙系统设计

（1）密封性好：可适用于0.15MPa的输送压力下运行；可有效解决输送气源向炉前返气现象；

（2）耐磨性强：叶片喷涂有耐磨涂层，适用于CaO含量较高的介质；

（3）叶片可调整更换：当叶片磨损后，在叶轮轴无需更换的前提下，可方便地进行叶片调整、更换；

（4）轴封采用气密封结构，确保旋转给料阀密封可靠；

（5）给料量的控制通过变频电机控制。

4.2 输送能耗低

由于输送物料需要的空气量较少，且输送压力较低，因此输送能耗远低于其它形式的气力输送系统，能耗约为其他系统的65%。

4.3 发送器配置

该项目共计4台炉，2座石灰石粉仓，每台炉设置1套石灰石输送系统，在每座粉仓下设置3套输送单元，其中一套作为备用系统，可通过阀门切换至另两套输送系统中任意一套，可以应对设备损坏等突发情况，每套输送系统配置2台给料泵，给料泵容积分别为1m3及1.5m3；系统设计出力为20t／h。

4.4 输送单元配置

该工程设4套输送系统，设置4根输粉管道，管径为DN125及DN100，运行参数见表1。

表1 运行参数

4.5 启动工艺

每套石灰石粉输送系统设有2个给料泵（称上、下给料泵），在2个给料泵的进口各设1个球型气锁阀（国际专利技术，气封式圆顶阀），上容器装有高料位计，下容器装有低料位计，下容器出口接旋转给料阀，旋转给料阀出口接混合器。在上容器与石灰石炉前仓之间装有气动平衡阀，以平衡压差。其运行流程为：系统运行前首先检测所有阀门是否处于关闭状态，输送及仪用气源压力是否在要求的范围内。当所有条件满足时，打开上容器进口的球型气锁阀，开始进料。当到达高料位时，关闭球型气锁阀，给密封圈充气密封。这时开启输送气源，再开启旋转给料阀，然后打开下容器进口的球型气锁阀，石灰石粉进入下容器，再关闭球型气锁阀，石灰石粉通过旋转给料阀进入混合器，与输送气混合后进入输送管道。

4.6 输送工艺

在输送的任何瞬时，只要下容器中的石灰石粉到达低料位时，需打开下容器进口的球型气锁阀，让石灰石粉落入下容器，等下容器进口的球型气锁阀关闭后，打开上容器进口的球型气锁阀，让石灰石粉从石灰石粉库落入上容器，当到达高料位时，关闭球型气锁阀，给密封圈充气密封。

4.7 吹堵工艺

石灰石输送管道上设置有气动吹堵阀，当系统压力超过压力变送器的设定值时，气动吹堵阀会自动打开，进行吹堵，同时，如果有必要的话，气动助吹阀会自动打开，以调节灰气比，当系统压力恢复到正常值时，吹堵阀和助吹阀会自动关闭。

纽普兰石灰石粉输送系统工艺流程见图1。

图1 纽普兰石灰石粉输送系统工艺流程

5 纽普兰石灰石粉输送系统施工进度

因此次脱硫系统改造为大包工程，工艺设计、土建施工、设备安装及调试工作均由江苏纽普兰厂家完成，因此新疆中泰化学股份有限公司对完成节点做如下要求。

（1）华泰重化工根据技术方案考察结果，结合自身生产工艺特点，2011年4月23日前完成脱硫系统技术改造方案的编制。

（2）华泰重化工根据政府文件和集团公司要求，制定技术改造项目进度计划并于2011年8月15日完成改造工作。

6 改造效果

通过新增石灰粉输送系统，将石灰石粉直接送入炉膛进行脱硫，通过自动计量装置和PLC控制系统控制石灰石粉的喷入量来控制脱硫效率，这样既达到了脱硫效果又可以减轻工作难度，减少工作量，另外锅炉电除尘放灰量减少，从而减轻热电厂气力输送系统的压力。在保证保证75t锅炉烟气中二氧化硫含量达到国家环保指标，与2010年二氧化硫排放量相比较减少约252428.4kg。对环境保护作用意义重大。

［1］钟 秦.燃煤烟气脱硫脱硝技术及工程实例［M］.北京：化学工业出版社，2007.

［2］孙克勤.火电厂烟气脱硫系统设计、建造及运行［M］.北京：化学工业出版社，2005.

［3］周俊虎.氧化钙燃烧固硫添加剂的研究［J］.环境科学学报，1997（3）：284～288.