600MW机组脱硫除尘系统改造初探

2017-11-21孙慧峰

绿色环保建材 2017年10期

关键词：电除尘电除尘器湿式

孙慧峰

陕西国华进锦界能源有限责任公司

600MW机组脱硫除尘系统改造初探

孙慧峰

陕西国华进锦界能源有限责任公司

本文在对现有600MW机组脱硫除尘系统的主要工作原理和其中所出现的问题进行分析的基础上，结合脱硫除尘系统改造工程的主要指标和要求，对600MW机组脱硫除尘系统的改造方案进行研究。

600MW机组；脱硫除尘；系统改造

1 前言

在社会经济的快速发展中，工业化水平的不断提升也使环境资源问题逐渐暴露在人们的视野当中，目前我国的能源结构仍旧是以煤炭为主，煤炭资源的大量使用，导致其中的硫化物和氮氧化物不断的增多，严重影响人们的实际生存环境，在目前“绿色环保”社会理念的引导下，需要对电厂600MW机组中的脱硫除尘系统进行改造，以此来进一步提高除尘效率，减少污染物的排放量，实现节能减排的最终目标。

2 现有电除尘的原理和存在问题

现有电除尘器的主要工作原理为通过气体电力，使空气中的粉尘粒子荷电，在相应电厂的作用下，能够将这些带点粒子移动到相应除尘设备当中，通过振动或者冲洗，来达到除尘的目的，目前我国电厂中所使用的电除尘设备主要包括干式除尘器和湿法除尘器等，这样两种除尘设备的工作原理相同，其主要差异在于对粉尘的收集，干式除尘器主要是通过振动和敲打来对粉尘进行收集处理，而湿法除尘器主要是采用特定的液体来对放电极表面的粉尘进行清理。在目前的电除尘系统中，主要是通过提高放电级和收尘级之间的场强，是空气中的粉尘能够更快的荷电，以此来提高整体除尘效率，但是根据目前的调查来看，经过改造的机组除尘设备的烟气含尘量虽然已经低于国家标准，但是仍旧达不到目前各地区“烟尘零排放”的标准，所以说需要对其进行改造升级。

3 现有机组脱硫系统原理和主要问题

现有机组脱硫系统中的主要原理是通过石灰石、水和二氧化硫之间的化学反应，生成硫酸钙，以此来实现脱硫的目的，其主要化学反应式体现在以下：

目前电厂所使用煤炭中存在较多的二氧化硫，现有脱硫系统脱硫效率为95%，根据物料平衡计算结果，燃用设计及校核煤种时，烟囱入口SO2浓度分别为不大于43和106（mg/Nm3）。根据上述机组脱硫系统的主要原理，目前对于机组脱硫系统的改造，主要采用石灰石－石膏湿法烟气脱硫技术，主要包括烟气系统、二氧化硫收集系统、石灰石制备系统和石膏脱硫系统，各个系统之间的共同作用，来实现整体的脱硫效果。目前脱硫系统中所出现的主要问题体现在这样几个方面：首先，经过改造升级的脱硫系统所排放的二氧化硫浓度仍旧不能达到相应的电工工程计划排放指标，另外，在目前所使用的石灰石－石膏湿法烟气脱硫技术中，吸收塔出口烟气温度在50℃左右，在经过脱硫之后，烟气的温度较低、湿度较大，在排放的过程中很容易冷凝成液体，不能及时的排放到大气当中，一些没来得及蒸发的大体积液体会降落到烟囱周围的地面上，造成环境污染。最后，这些冷凝形成的滴液中含有一定程度的二氧化硫物质，具有一定的腐蚀性，能够对电厂的设备和建筑物产生一定的危害，同时也会对周边居民的生活环境造成一定的影响。

4 600MW机组脱硫除尘系统的改造

根据当地电厂的实际计划要求，要求经过改造的脱硫除尘系统中二氧化硫的排放量不仅需要满足国家的相关规定要求，其烟尘排放浓度也需要满足烟气污染物“近零排放”的要求，在这样的排放性能指标要求下，来对改造设计技术参数进行确定。实际的脱硫除尘系统改造方案体现在以下几个方面：

(1)首先是电除尘器的改造方案。目前现有电除尘器应用中所存在的主要问题为烟气排放量不能满足“近零排放”的指标要求，同时除尘效率和电能损耗也需要进一步的改进和完善，结合所指定的排放性能指标，可以在原有电除尘设备的基础上来对其进行改造升级，目前主要包括移动极电除尘技术和湿式除尘技术。移动极电除尘器和湿式电除尘器相比较来说，两者的出口烟尘排放浓度均能满足实际标准要求，但是移动极电除尘器的结构较为复杂，而湿式电除尘器的结构简单，其中需要冲洗水系统来对所收集的烟尘进行处理，并且湿式电除尘器能够适应任何煤种，除尘效率不受电阻值和人口烟尘浓度的影响，并且整体寿命较长，但是需要在脱硫之后才能投入使用。经过对比，可以采用湿式除尘技术来进行使用。

(2)脱硫技术改造方案。在对脱硫除尘效率和原有设备应用等方面进行综合考虑的基础上，此次脱硫技术改造需要在原有石灰石—石膏湿法技术的基础上来进行，主要是对吸收塔和烟气系统进行改造。对于吸收塔来说，需要对吸收塔系统进行增容改造，也就是说根据实际情况提高入口处二氧化硫的浓度，以此来增加脱硫效率，要想实现二氧化硫和烟尘的超净排放，可以采用托盘塔+高效除雾器方案来进行解决，这样的方案主要是设置合金托盘，以使吸收塔内流场的均匀度得以改善，烟气与浆液接触的机率，增大增加周边喷嘴流量，设置增效环，以防止塔壁烟气逃逸，提高其脱硫除尘效率，另外也可以采取采用CFD模拟技术分析，以保证吸收塔入口烟道、喷淋层入口截面、除雾器入口截面、吸收塔出口烟道速度偏差在规定范围内；持液层的高度增大，提高二氧化硫和微细粉尘（PM2.5）的捕集效率。