浅谈新形势下烟气脱硫装置的检修革新

祝春乐

摘 要 介绍在新的排放标准下石灰石/石膏湿法烟气脱硫装置的工艺流程，提出了选定烟气脱硫系统的变革思想，包括系统的设计和运行优化两方面，并以福州电厂的石灰石/石膏湿法FGD系统为例，对其进行优化分析。并分析了装于衡水电厂的石灰石/石膏湿法烟气脱硫装置的性能试验，并对其存在的问题进行了分析。

关键词 烟气脱硫；变革；优化；设计

引言

中国是燃煤大国，煤炭占一次能源消费总量的75%，连续多年超过2000万t，已居世界首位，致使酸雨和SO2污染日趋严重。目前已有62%的城市环境空气SO2平均浓度超过二级标准，日平均浓度超过国家《环境空气质量标准》三级标准。因此，控制火电厂SO2的排放，在未来较长的时间内，其主流和根本有效的手段仍将是烟气脱硫。近几年，随着我国经济实力的逐步增强和环保标准渐趋严格，我国火电厂治理SO2污染的力度不断加大，先后建成了一批烟气脱硫试验项目和示范项目[1]。

1 脱硫工艺简介

1.1 简介

衡丰公司一、二期烟气脱硫装置相对独立，每期均设有两台炉公用的吸收剂储存制备系统、石膏浆液处理系统、工艺水系统、废水处理系统、热工控制系统和电气系统，以及每台炉单独设置的吸收塔系统、烟气系统。事故浆液罐两期公用。主要工艺流程：石灰石粉采用外购方式，用密封罐车运至FGD区域制成浆液供脱硫使用，脱硫副产品石膏采用汽车外运进行综合利用。烟气从引风机侧的烟道引出，经FGD的增压风机至烟气换热器（GGH），烟气降温后进入吸收塔进行脱硫。吸收塔均为空塔结构，烟气自GGH进入吸收塔，90度折向朝上流动，与喷淋而下的浆液进行大液气比接触，完成脱硫任务，每层喷淋层对应一台循环泵，共四层，喷淋层上部布置二级内置式除雾器，并设置氧化风机为吸收塔补充氧气。脱硫除雾后的干净烟气再返至GGH进行加热，温度从50℃加热至80℃以上，最后通过烟囱排出。脱硫副产品石膏浆液从吸收塔排出泵排出，经石膏旋流器、真空皮带脱水机进行一、二级脱水后得到含水率小于10%的石膏，堆积在石膏库房内，用铲车装车外运。为了平衡整个系统的氯离子的浓度，一部分石膏脱水浆池进入废水处理系统，经处理达标后的废水用于干灰加湿或外排。

1.2 湿法脱硫工艺关键技术参数分析

湿法脱硫工艺中，吸收塔循环浆液的pH、浆液洗涤温度、石灰石品质、石灰石浆液颗粒细度对FGD系统设计与运行影响较大。但对于不同的湿法工艺，上述诸参数的变化范围略有不同。现就这几个参数对FGD系统的影响，涉及的物化机理以及其调整优化后所确定的限值范围等，进行相应分析和探讨。

2 主要结果分析

试验所用煤是临时配备的，因此煤的含硫量不是很均匀的，从7月17日第1次预备性试验的w（S）=0.8%（应用基）到7月20日主试验的w（S）=2.37%左右，都未达到设计w（S）=2.5%的要求，FGD装置入口ρ（SO2）（标准状态下）在2 000～4 900 mg/m3（6%氧量下測得）范围内。装置的脱硫率较高，在84.2%～91.4%范围内（实测）[2]。

3 问题分析

经过两年多的实践摸索和经验积累，通过对设备改造和系统优化调整，我公司脱硫装置的运行状况明显转，投运率逐步提高，目前可达到90%以上，脱硫效率、石膏品质及水电粉耗等各项指标均在设计范围内，运行状况良好。下面浅谈脱硫装置运行有关控制参数、存在问题及采取的措施

3.1 降低脱硫装置耗电

脱硫装置的耗电率为1.5%左右，特别是目前300MW机组为主要调峰机组，负荷低时脱硫装置的厂用电率明显提高，可达到1.7%左右。

（1）增压风机变频改造：增压风机是成都电力机械厂生产的静叶可调式轴流风机，其耗电占脱硫装置耗电的40%左右，低负荷时挡板截流损失较大，2006年我公司对#4增压风机电机进行了变频改造，节电效果明显，平均节电率可达到30%左右。

（2）浆液循环泵经济运行：浆液循环泵共4台，且扬程各不相同，根据机组负荷、烟气含硫量调整浆液循环泵的运行台数和运行层，在保证脱硫效率的前提下达到节能降耗目的。

3.2 其他

（1）旁路挡板门关闭：旁挡板门关闭运行，对烟风系统稳定、安全运行十分重要，可以缓解GGH堵塞、减少烟道及挡板门的腐蚀、减少风机电耗。定期进行旁路挡板门开关试验，避免不能及时打开影响主机运行。

（2）浆液循环泵停运后及时排放浆液，长期停运注水：防止浆液沉积堵塞叶轮，负载启动设备损坏；浆液或冷凝液在泵内存积，pH过低腐蚀设备。

（3）定期化验：系统正常情况下，脱硫装置的在线仪表可以满足系统监控要求，但定期的化学试验分析对真正了解系统运行状态，提前控制、调整及设备检修维护十分重要[3]。

4 结束语

烟气脱硫是目前国际上广泛采用的控制SO2的成熟技术。因地制宜采用不同的烟气脱硫工艺可有效地控制火电厂SO2的排放，满足国家和地区环境质量标准的要求。由于火电厂用煤量大，锅炉热效率和煤炭转换成电能的效率较高，脱硫工艺本身对环境的影响可有效加以控制，因此采取烟气脱硫治理火电厂SO2污染，其环境效益显著。根据我国国情，烟气脱硫应是火电厂控制SO2排放的主要途径。我公司四台机组脱硫装置投运后，每年可减少二氧化硫排放近6万吨，减少对周围环境污染，改善衡水及周边地区的空气质量具有深远的意义。

参考文献

[1] 吴忠胜.烟气海水脱硫系统在西部电厂的应用[J].湖南电力，2001，21（4）：30-31，36.

[2] 何育东.重庆发电厂2×200MW机组湿法烟气脱硫工艺流程分析[J].电力环境保护，2001，17（4）：9-12.

[3] 曾庭华.湿法脱硫系统对锅炉尾部烟道和烟囱影响的研究[J].电力建设，2002，23（4）：19-22.