管束式除尘除雾器在海水脱硫电厂中的应用

代 兵

(华阳电业有限公司，福建 漳州 363105)

发电技术

管束式除尘除雾器在海水脱硫电厂中的应用

代 兵

(华阳电业有限公司，福建 漳州 363105)

沿海地区有部分燃煤电厂采用海水脱硫工艺，对其烟尘超低排放改造不仅需要考虑除尘效果，还需要考虑高效除雾、海水防腐等要求，介绍了管束式除尘除雾器在海水脱硫电厂中首台改造机组的应用情况。在改造后，机组达到超低排放要求，管束式除尘除雾器运行至今效果良好。

管束式；除尘除雾器；海水脱硫；超低排放

为了改善环境空气质量，2014年国家提出了进一步提升煤电高效清洁发展水平，燃煤发电机组尤其是东部地区执行更加严格的排放标准，要求大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值(即在基准氧含量6%条件下，氮氧化物50 mg/Nm3，二氧化硫35 mg/Nm3、烟尘10 mg/Nm3)，现役燃煤发电机组必须进行超低排放改造。依照福建省“全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案”要求，全省所有具备改造条件的燃煤电厂在2017年底完成超低排放和节能减排改造任务[1]。

大型燃煤电厂多采用钙法或镁法脱硫工艺(即石灰石—石膏法或氧化镁法)，实现烟尘超低排放改造的主要技术有湿式静电除尘器、管束式除尘除雾器等。沿海地区有部分燃煤电厂采用海水脱硫工艺，脱硫用海水流量远远高于石灰浆液或氧化镁浆液流量，烟气洗涤后携带的雾滴含有海水成分，烟尘超低排放改造不仅需要考虑除尘效果，还需要考虑高效除雾、海水防腐等要求，本文介绍了管束式除尘除雾器在海水脱硫电厂中首台改造机组的应用情形。

1 管束式除尘除雾器简介

管束式除尘除雾器是单塔一体化脱硫除尘深度净化技术的组成之一，可对脱硫后烟气中的微米级粉尘和细小雾滴进一步进行高效脱除，实现烟尘的超低排放。

1.1 管束式除尘除雾器的结构及原理

管束式除尘除雾器的导流筒是一个垂直放置的内壁面光滑平整的两端无封闭的圆形筒，内部设置由叶片和中心筒组成的湍流子(分离器)。湍流子(分离器)的若干叶片以一定倾斜角度均匀分布在中心筒外壁和导流筒内壁之间的环状区域内，中心筒为一个外部光滑的顶端封闭的圆形筒，叶片是一个表面光滑的薄片状曲扇形部件。

导流筒数量、直径、高度等参数与含有大量雾滴的饱和烟气气量、脱尘除雾效率，以及雾滴总量、雾滴粒径分布，粉尘的粒径和特性等有关。一般要求满足出口尘含量≤5 mg/Nm3时，导流筒的过流烟气断面平均流速在5～6 m/s，平均导流筒内停留时间0.1～0.4 s。

烟气以一定流速穿过管束式除尘除雾器的过流断面，在导流筒内高速旋转运动，利用自身气流紊流促进雾滴与粉尘的碰撞凝聚，导流筒内的持液层与雾滴、粉尘接触实现捕悉，雾滴与粉尘在高速旋转气流中逐渐向导流筒壁面运动，与壁面高速旋转的液膜层接触的瞬间湮灭，从而实现对烟气的深度除尘除雾。管束式除尘除雾器示意图如图1所示。

图1 管束式除尘除雾器示意图

1.2 技术优势

管束式除尘除雾器具有的技术优势：除尘效果良好，出口烟尘含量可达5 mg/Nm3以下；占地面积小，现役机组改造可拆除脱硫吸收塔顶部的除雾器后进行安装；安装简便，改造工期短，维护简单；改造及运行费用较优。

2 应用情况

福建沿海某电厂现有7×600 MW燃煤发电机组，均采用海水脱硫工艺，每台机组设置两个脱硫吸收塔。比较各种除尘技术路线的优劣和电厂设备的现状，对1～6号机组的烟尘超低排放改造方案选用管束式除尘除雾器，2号机组按大修排列为首台改造机组，于2016年8月完成改造。

2.1 主要改造内容

拆除脱硫吸收塔顶部原有屋脊式除雾器，让出空间安装管束式除尘除雾器，管束除尘器下方新增1层冲洗水管、1层雾化喷淋水管，塔外新增3台冲洗水泵和4台雾化喷淋水泵以及相应的管路系统。

管束式除尘除雾器下方格栅板采用双相不锈钢，钢支撑采用碳钢外敷FRP玻璃钢，有效防止海水腐蚀。

冲洗水的水源采用工业水，每个脱硫吸收塔设置8个电动阀门，分区冲洗管束除尘器导流筒壁面的积尘，每隔3 h顺序开启8个冲洗水阀门，每个阀门开启约60 s。

冲洗水管下方增设雾化喷淋水管，水源直接引自上脱硫吸收塔的海水。增设雾化喷淋管的依据是表面更新理论，采用螺旋型喷嘴增强喷雾特性，喷嘴间二次碰撞增加超细雾滴，目的是增加雾滴的表面积，提高烟气与雾滴的接触速度和频率，提升除尘除雾效果。

2.2 改造目标

改造目标如下：当脱硫吸收塔入口烟尘浓度(即电除尘出口烟尘浓度)≤30 mg/Nm3时，管束除尘器出口烟尘浓度(即烟囱出口烟尘浓度)≤5 mg/Nm3；当脱硫吸收塔入口烟尘浓度(即电除尘出口烟尘浓度)≤50 mg/Nm3时，管束除尘器出口烟尘浓度(即烟囱出口烟尘浓度)≤9 mg/Nm3；烟气携带液滴含量≤20 mg/Nm3；管束除尘器阻力≤400 Pa。

2.3 改造效果

2号机组改造后经西安热工院苏州分公司分别在600、450、300 MW负荷下进行性能检测，电除尘出口(脱硫吸收塔入口)烟尘浓度18～27 mg/Nm3(按基准氧含量6%折算，下同)、管束除尘除雾器出口烟尘浓度1.6～3.2 mg/Nm3、雾滴含量3～11 mg/Nm3、阻力70～240 Pa[1]，达到超低排放要求，管束式除尘除雾器运行至今效果良好。2机组管束式除尘除雾器性能测试结果见表1。

2.4 海水脱硫机组与钙法脱硫机组的管束式除尘除雾器改造效果比较

河南某电厂采用石灰石-石膏法脱硫工艺，已于2015年进行管束式除尘除雾器改造。海水脱硫机组与钙法脱硫机组的管束式除尘除雾器改造效果比较见表2。由表2可知，对比相关测试结果发现出口烟尘浓度较为接近，但海水脱硫机组烟气携带的雾滴含量及阻力略低于石灰石—石膏法脱硫机组。

表1 2机组管束式除尘除雾器性能测试结果

表2 海水脱硫机组与钙法脱硫机组的管束式除尘除雾器改造效果比较

3 结语

管束式除尘除雾器在脱硫吸收塔内实现烟尘的减排，具有无需高压静电设备、塔外空间占用小、运行维护费用低等优点。该电厂2号机组的成功改造，为管束式除尘除雾技术增加了海水脱硫工艺的应用实例，可供现役海水脱硫电厂改造参考。管束式除尘除雾器作为一种自主研发的新型除尘技术，为我国现役燃煤电厂的烟尘超低排放改造提供了新的选择，但该技术应用时间较短，目前采用该技术进行改造的机组尚不多，需再持续观察长时间运行后的除尘效率。

[1] 文艳林.管束式除尘器在粉尘超低排放中的应用[J].热电技术,2016(2):12-14.

ApplicationofDustandMistRemovalDevicesofTubeBundleTypeinSeawaterDesulfurizationPowerPlant

DAI Bing

(Huayang Electric Power Co., Ltd., Zhangzhou 363105, China)

The seawater desulfurization process is applied in some coal-fired power plants in the coastal regions. And it is necessary to consider the effect of dust removal, as well as the requirements of mist removal with high efficiency and seawater corrosion protection. This paper introduces the application of the dust and mist removal devices of tube bundle type in the first unit of seawater desulfurization power plant. After the transformation, the unit meets ultra-low emission requirements, and the dust and mist removal devices of tube bundle type have been working well.

tube bundle type; dust and mist removal device; seawater desulfurization; ultra-low emission

10.11973/dlyny201705025

代 兵(1974—)，男，工程师，从事海水脱硫排水工艺改造及烟尘减排改造工作。

F426.61

A

2095-1256(2017)05-0606-03

2017-06-03

(本文编辑：赵艳粉)

电力简讯

国内最大单体商用锂电储能项目投运

国内最大用户侧锂电储能项目——协鑫智慧能源分布式储能(2 MW/10 MWh锂电)示范项目近日在苏州高新区正式投运。该项目是国内最大单体商用锂电储能项目，也是江苏省首个商业化锂电池示范项目。采用磷酸铁锂电池储能、能源互联网运营等先进技术。锂电池具有充放电倍率大、充放电响应速度快、循环寿命长等优点，适合用于电网的削峰填谷和需求响应服务。

该项目储能系统由15万只20 AH的锂电池串并联组成，装机容量10 MWh(1 MWH=1 000 kWh)，生命周期内充放电可达到3 600次，能够很好地满足电网调峰调频、快速响应需求。该示范项目生命期内将累计减少从电网购买高峰电量2 880万千瓦时。同时提供热备用应急电源，提高供电可靠性。

通过配置先进的控制设备，该示范项目实现了无人值守，并将纳入互联网云平台进行管理。通过手机APP、网页等多种手段远程监控，储能电站的运行状态和运行数据实时可控。

该锂电储能示范项目积累的运营数据和运行经验，将为国内储能产业发展和储能技术进步提供有力支持。项目为新型能源结构转型做出了示范，实现了实时响应国家电网"源-网-荷"友好互动调节，也为新能源汽车动力电池的梯级利用和产业循环提供了解决方案，创新了能源互联网的新模式，具有广阔的发展前景。

(本刊讯)