隨著國(guó)家環(huán)保要求的不斷提高，火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格，煙塵排放成為繼二氧化硫、氮氧化物之后，火電廠環(huán)保改造的重中之重。華電漯河發(fā)電有限公司330MW機(jī)組脫硫出口霧滴質(zhì)量濃度波動(dòng)較大，經(jīng)試驗(yàn)論證，確定了在脫硫裝置尾部煙道加裝兩級(jí)煙道除霧器的改造方案。凈煙道加裝除霧器后，煙囪入口煙塵質(zhì)量濃度降至30mg/m3。

引言

根據(jù)GB 13223-2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求，現(xiàn)役機(jī)組煙塵排放質(zhì)量濃度執(zhí)行30mg/m3(標(biāo)態(tài)，下同)的標(biāo)準(zhǔn)，重點(diǎn)區(qū)域執(zhí)行20mg/m3的標(biāo)準(zhǔn)，按照國(guó)家十三五規(guī)劃，京津唐、沿海、山東、河南區(qū)域?qū)?zhí)行燃機(jī)標(biāo)準(zhǔn)，改造期間河南區(qū)域執(zhí)行30mg/m3的標(biāo)準(zhǔn)。華電漯河發(fā)電有限公司(以下簡(jiǎn)稱漯河發(fā)電公司)為進(jìn)一步降低煙塵排放質(zhì)量濃度，結(jié)合小修對(duì)凈煙道進(jìn)行改造。

1、機(jī)組及除塵、脫硫系統(tǒng)概況

漯河發(fā)電公司裝機(jī)容量2x330MW，鍋爐型號(hào)為SG-1120/17.50一M732。鍋爐采用中速磨正壓冷一次風(fēng)機(jī)直吹式制粉系統(tǒng)，配5臺(tái)HP863磨煤機(jī)，布置在爐前，4臺(tái)磨煤機(jī)可帶最大連續(xù)運(yùn)行(MCR)負(fù)荷，1臺(tái)備用。燃燒器四角布置，切圓燃燒方式;采用同心正反切燃燒系統(tǒng);采用分離燃盡風(fēng)(SOFA)技術(shù)，通過(guò)在爐膛的不同高度布置燃盡風(fēng)(OFA)和SOFA，將爐膛分成初始燃燒NOx還原區(qū)和燃料燃盡區(qū)。鍋爐設(shè)計(jì)煤種為河南平頂山地區(qū)煙煤，設(shè)置等離子點(diǎn)火噴燃器，可滿足冷爐啟動(dòng)需求;每角燃燒器風(fēng)箱中設(shè)有3層啟動(dòng)及助燃油槍。

機(jī)組采用國(guó)產(chǎn)亞臨界燃煤供熱發(fā)電機(jī)組，采用雙室五電場(chǎng)靜電除塵系統(tǒng)，配置正壓輸灰裝置，粗、細(xì)灰?guī)斓?脫硫裝置使用石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)，配置吸收塔系統(tǒng)、漿液循環(huán)泵系統(tǒng)、石灰石漿液制備系統(tǒng)、脫水系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)以及干粉系統(tǒng)等公用系統(tǒng)。

2、煙道除霧器改造內(nèi)容

漯河發(fā)電公司脫硫系統(tǒng)1爐1塔，2臺(tái)鍋爐共用1個(gè)主煙囪，鍋爐煙氣經(jīng)靜電除塵后，由引風(fēng)機(jī)、增壓風(fēng)機(jī)送入吸收塔，經(jīng)4層漿液噴淋脫硫處理后，進(jìn)入吸收塔頂部除霧器，去除煙氣二次攜帶的石膏液滴、霧滴。吸收塔除霧器采用1套兩級(jí)屋脊式除霧器+1層管網(wǎng)式除霧器，吸收塔除霧器設(shè)計(jì)參考JB /T 10989-2010褪法煙氣脫硫裝置專用設(shè)備除霧器》，設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 吸收塔除霧器設(shè)計(jì)參數(shù)

原設(shè)計(jì)煙氣經(jīng)吸收塔除霧器處理后，煙氣液滴質(zhì)量濃度低于75mg/m3，但現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行情況顯示，在機(jī)組負(fù)荷波動(dòng)及漿液循環(huán)泵啟停的情況下，脫硫出口霧滴質(zhì)量濃度波動(dòng)較大。漯河發(fā)電公司委托河南省電力科學(xué)研究院進(jìn)行測(cè)量試驗(yàn)，不同工況下脫硫出口霧滴質(zhì)量濃度為60-108mg/m3，烘干后質(zhì)量為32-57mg，經(jīng)化驗(yàn)分析其中石膏為11-20mg，煙塵為21-37mg。

2014年年初，在華電電力科學(xué)研究院的可研論證下，確定了除塵改造方案，對(duì)電除塵進(jìn)行恢復(fù)性能優(yōu)化改造。為達(dá)到原設(shè)計(jì)99.92%的除塵處理能力，在脫硫尾部煙道加裝2級(jí)煙道除霧器，處理吸收塔出口攜帶的煙氣，將脫硫出口液滴質(zhì)量濃度從75mg/m3降至40mg/m3，控制煙塵質(zhì)量濃度穩(wěn)定在30mg/m3以內(nèi)。

將原來(lái)7600mmx3600mm的凈煙氣煙道拆除，在原位置加裝10000mmx9500mm的煙道，煙道截面積與吸收塔頂部截面積相近，保持煙氣流速相近。考慮到加裝除霧器后煙道底部沖刷及積水嚴(yán)重，煙道底板使用316L材質(zhì)制作，焊縫使用玻璃鱗片加厚防腐，確保煙道不被沖刷、腐蝕。煙道內(nèi)部加裝2層垂直布置的平板式煙道除霧器，除霧器設(shè)置一層前、一層后、二層前、二層后共4級(jí)沖洗水，用于沖洗煙道除霧器;使用原除霧器沖洗水源，確保除霧器運(yùn)行期間不被煙塵及石膏沾污。在煙道底部使用316L制作接水槽，用于匯聚除霧器沖洗后的含塵沖洗水，含塵沖洗水經(jīng)回流管接入吸收塔漿池，作為吸收塔補(bǔ)充用水。回流管位置低于吸收塔實(shí)際液位，用于實(shí)現(xiàn)回流管液封，防止原煙氣經(jīng)回流管反竄至凈煙氣。新增DY180兩級(jí)煙道除霧器設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表2。

表2 煙道除霧器設(shè)計(jì)參數(shù)

施工過(guò)程中考慮原設(shè)計(jì)煙道承重，需對(duì)原混凝土梁進(jìn)行加固。為保證工程安全及質(zhì)量，在施工區(qū)禁火前，防腐及除霧器模塊安裝作業(yè)一律不得開(kāi)工，工程需分段進(jìn)行，整體需30d完成。除霧器模塊安裝期間，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求對(duì)模塊進(jìn)行定位安裝，確保除霧器葉片間距合格;除霧器沖洗水管噴嘴開(kāi)孔應(yīng)嚴(yán)格按照有效覆蓋率進(jìn)行。

3、煙道除霧器運(yùn)行調(diào)整

改造完成后，煙道除霧器隨脫硫系統(tǒng)投入運(yùn)行，投運(yùn)初期應(yīng)加強(qiáng)水沖洗，避免鍋爐投油造成除霧器表面黏油污。正常運(yùn)行期間，脫硫系統(tǒng)先沖洗吸收塔頂部除霧器，后沖洗煙道除霧器，每次只沖洗1層，既能保持沖洗水壓力，也能減少?zèng)_洗時(shí)煙氣攜帶的水分。經(jīng)運(yùn)行探索及水平衡分析，煙道除霧器每層每天沖洗1次，沖洗時(shí)應(yīng)沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向依次沖洗，遇有吸收塔補(bǔ)水情況時(shí)，優(yōu)先吸收塔除霧器沖洗。實(shí)際運(yùn)行期間，脫硫系統(tǒng)水平衡正常。

4、煙道除霧器性能驗(yàn)收試驗(yàn)

2015年4月，漯河發(fā)電公司委托河南省電力科學(xué)研究院進(jìn)行煙塵排放試驗(yàn)。在電除塵進(jìn)口、出口、煙道除霧器出口煙道上，按照規(guī)范進(jìn)行等速采樣，測(cè)量煙氣的靜壓、動(dòng)壓，同時(shí)測(cè)量煙氣溫度、環(huán)境溫度、大氣壓力及測(cè)量斷面處標(biāo)高并計(jì)算出電除塵本體及煙道除霧器本體的阻力。試驗(yàn)期間每30min記錄1次運(yùn)行參數(shù)。試驗(yàn)結(jié)論：電除塵出口煙塵質(zhì)量濃度為40.72mg/m3，煙道除霧器出口煙塵排放質(zhì)量濃度(空氣過(guò)剩系數(shù)α=1.4)為22.68mg/m3，穩(wěn)定低于30mg/m3，達(dá)到協(xié)議書(shū)設(shè)計(jì)要求。

5、結(jié)論

加裝煙道除霧器后，吸收塔噴淋層、吸收塔原除霧器結(jié)合煙道除霧器能有效去除煙氣中攜帶的液滴及液滴中包含的煙塵、石膏微粒，將脫硫區(qū)域去除煙塵能力控制在50%左右，有效降低煙氣中煙塵質(zhì)量濃度。對(duì)于部分靜電除塵+脫硫系統(tǒng)且暫不執(zhí)行超低排放的機(jī)組，有較高的借鑒意義，對(duì)于進(jìn)行超低排放改造的機(jī)組，可結(jié)合電除塵前端改造+二級(jí)塔改造+煙道除霧器等組合形式，實(shí)現(xiàn)超低排放。