电厂脱硫除尘处理设施实例

孟艳艳

摘 要：电厂锅炉是烟气脱硫除尘系统采用循环流化床干法烟气脱硫装置，利用现有的引风机作为一级风机。脱硫除尘系统采用旁路布置，即在现有引风机排出的烟气经过脱硫除尘系统净化后通过脱硫风机排往烟囱，然后通过烟囱排入大气。脱硫除尘系统脱硫效率为：93.9%，布袋除尘器除尘效率为98.8%，极大减少了污染物的排放量。

关键词：脱硫除尘系统；脱硫效率；除尘效率

1 锅炉基本情况

电厂锅炉是某锅炉股份有限公司的型号为DG440/13.7-Ⅱ2型循环流化床锅炉，为单汽包、自然循环、循环流化床燃烧方式，岛式露天布置。锅炉主要由一个膜式水冷壁炉膛、两台汽冷式旋风分离器和一个包墙包覆的尾部竖井（HRA）三部分组成。燃烧空气分为一、二次风，分别由炉底和前后墙送入。BMCR工况下正常运行时，占总风量50%的一次风，经床底水冷风室，作为一次燃烧用风和床内物料的流化介质送入燃烧室，二次风在炉高方向上分上下两层布置，以保证提供给煤粒足够的燃烧用空气，并参与燃烧调整。在896℃左右的床温下，空气与燃料、石灰石在炉膛密相区充分混合，煤粒着火燃烧释放出部分热量，石灰石燃烧生成二氧化碳CO2和氧化钙CaO；未燃尽的煤粒被烟气携带进入炉膛上部稀相区内进一步燃烧，这一区域也是主要的脱硫反应区，在这里，氧化钙CaO与燃烧生成的二氧化硫反应生成硫酸钙CaSO4。

燃烧产生的烟气携带大量床料经炉顶转向，通过位于后墙水冷壁上部的两个烟气出口，分别进入两个汽冷式旋风分离器进行气-固分离。分离后含少量飞灰的干净烟气由分离器中心筒引出通过前包墙拉稀管进入尾部坚井，对布置在其中的高、低温过热器、低温再热器、省煤器及空气预热器放热，到锅炉尾部出口时，烟温已降到131℃左右。被分离捕集下来的灰，通过分离器下部的立管和“J”阀回料器送回炉膛实现循环燃烧。锅炉采用干式除灰，灰渣的排放有二个途径：一是通过密封区底部侧墙的排渣管至滚筒式冷渣器排放，通过水平输渣皮带及一台大倾角输渣皮带将灰渣输入渣库。二是作为飞灰被静电除尘器收集排放，通过输灰仓泵用压缩空气将细灰输入灰库。

2 脱硫除尘系统生产工艺简介

脱硫除尘系统采用循环流化床干法烟气脱硫装置（CFB-FGD），脱硫系统利用现有的电除尘器作为一级除尘器，利用现有的引风机作为一级风机。脱硫除尘系统采用旁路布置，即在现有引风机排出的烟气经过脱硫除尘系统净化后通过脱硫风机排往烟囱，然后通过烟囱排入大气。

2.1 脱硫系统

从锅炉空气预热器出来的烟气经一级电除尘器除去95%以上的粉尘后从底部进入吸收塔，在吸收塔里加入消石灰和水进行化学反应，除去烟气中的SO2、SO3等有害物質。脱硫系统由烟气系统、吸收塔、吸收剂制备、脱硫灰再循环及外排系统、工艺水系统、布袋除尘器、压缩空气系统等组成。单套烟气脱硫设备脱硫塔自下而上依次为进口烟道、塔底排灰装置、塔底吹扫装置、文丘里管、反应段、顶部出口段。脱硫塔为钢体结构、外壁保温，脱硫塔尺寸根据工艺要求（反应烟气流速低于6m/s），且脱硫塔高度满足脱硫烟气停留时间大于6秒。

脱硫塔底排灰装置双轴自清式机械输送装置临时排灰方式，并设有吹扫装置防堵。脱硫塔具有较高的吸收剂利用率。脱硫塔内雾化水喷枪壳体为不锈钢材质，嘴芯为炭化硅，其数量和布置位置由乙方设计，乙方设计的装置均能够满足本工程的烟气脱硫指标，且运行安全、维护方便。脱硫塔内雾化水采用高压回流式喷枪，能避免磨损、结垢和堵塞，喷嘴与管道的设计便于检修和更换。脱硫塔选用的材料适合工艺过程的特性，并且能承受烟气飞灰和脱硫工艺固体悬浮物的磨损，材料具有耐磨保护措施。脱硫塔内所有部件能承受最大入口气流及最高进口烟气温度的冲击，高温烟气不对任何系统和设备造成损害。脱硫塔内为空塔结构，反应段内部不设任何支撑件，以防灰的堆积。塔顶出口无堆积灰的水平段。脱硫塔壳体能承受压力、管道推力和力矩、风和地震荷载，以及承受所有其他作用于脱硫塔上的荷载。支撑和加强件能防止塔体倾斜和晃动。

2.2 脉冲布袋除尘器

脱硫后除尘器采用低压脉冲布袋除尘器，且至少有三年以上的运行经验，喷吹压力小于0.1MPa，布袋除尘器同时适应脱硫装置运行和不运行时的烟气与粉尘条件，布袋除尘器入口粉尘浓度按100～1000mg/m3设计，除尘效率≥98.0%，保证布袋除尘器出口粉尘浓度小于30mg/m3，保证粉尘排放不超标并且保证布袋寿命。

3 主要设备系统

3.1 吸收剂制备及供应系统

以生石灰粉作为脱硫辅助吸收剂，符合设计要求的生石灰由粉罐车运至厂内→生石灰仓→三级干式消化器→气力输送→消石灰仓→消石灰计量装置→进料斜槽→脱硫塔。

3.2 物料循环及外排系统

每个灰斗的灰循环回脱硫塔进行循环利用，物料循环采用空气斜槽方式，其流化板的强度、光滑度、坡度满足流场和物料循环通畅，灰斗流化帆布和密封材料采用进口产品。斜槽流化风机采用专用风机，一备一用。流化风配有专门的加热装置和保温。每个灰斗出口到空气斜槽采用检修手动插板阀、大容量的物料循环灰阀。物料循环灰阀环灰阀采用引进国外技术的龙净自制产品，核心部件进口。物料循环系统与灰斗有隔离装置，短时空气斜槽检修，除尘器不退出，满足生产要求。物料循环系统具有良好的保温和伴热。

3.3 脱硫灰输送系统

每个灰斗配一套外排灰气力输送系统，脱硫时根据灰斗的料位信号进行外排。气力输送系统采用正压浓相仓泵输送方式，并设有清堵装置。单套脱硫灰输送系统的设计出力系统出力为设计灰量的200%。

4 运行效果

2015年1月26日进行了现场监测，脱硫前6次SO2监测结果为：629.5、630.5、614.9、600.6、597.7、566.3mg/m3，均值为：602mg/m3。脱硫后6次SO2监测结果为：40、39、38、35、35、34mg/m3，均值为：36.8mg/m3，脱硫效率为：93.9%。布袋除尘器前3次监测结果为：218.8、232.3、228.2mg/m3，均值为：226.4mg/m3，布袋除尘器后3次监测结果为：4、3、3mg/m3，均值为：3.3mg/m3，除尘效率为：98.8%。

5 结束语

本脱硫技改项目实施后，SO2排放浓度36.8mg/m3，年排放量165t/a，除尘技改项目实施后，布袋除尘器除尘效率98.8%，烟尘排放浓度3.3mg/m3，年排放量15t/a。消减SO2 2375t/a，消减尘1220t/a。脱硫除尘改造工程的实施，能最大限度的缓解当地二氧化硫和粉尘污染情况，对周围环境空气质量改善很明显。脱硫除尘装置技术达到目前先进水平，所有设备的制造和设计符合安全可靠、连续有效运行的要求。设备的可用率不低于97%。本项目属于环保项目，项目实施后削减了SO2及烟尘的排放量，无生产废水产生，符合清洁生产和循环经济的要求，改善了环境空气质量。