安防之家讯：摘要:结合工程实际,介绍了湿法脱硫技术的拓展性创新———“三炉一塔、一炉调峰”脱硫技术,在研究分析该技术的特殊性和难点的基础上,进行了有针对性的研究开发,提出了有效的设计思路和控制策略。
0引言
影响脱硫工程建设的因素很多,主要包括电厂所在区域的环境容量、环保法规、资源状况和机组容量、燃煤硫分、机组寿命、年运行时间、副产品的处置、场地条件、建设难度等。特别是在建设初期未考虑安装脱硫装置的老机组,将会面临空间狭小、机组容量偏小、资金筹措难、脱硫电价尚未落实等困难。为了实现脱硫成本、效益的最大化,应充分结合电厂的内、外部资源条件进行优化设计。
国电天津第一热电厂3台220 t/h锅炉烟气脱硫技改工程是国家《两控区酸雨和二氧化硫污染防治“十五”规划》的重点治理项目,也是中国国电集团公司重点脱硫技改项目、天津市“蓝天工程”项目、天津市环保局专项资金支持的重点项目。国电环境保护研究院在执行该项目时,根据电厂的实际情况,本着经济、有效、SO2 减排最大化的原则,充分利用电厂经拆除、搬迁、改造后腾出的场地,在总结国内外“一炉一塔”和“二炉一塔”脱硫工程经验教训的基础上,对3台锅炉共用1套脱硫装置且保证1台锅炉能随时启停,具有调蜂能力的湿法脱硫工艺进行了拓展性的开发,提出了“三炉一塔、一炉调峰”的设计方案,并在工程建设中得到了有效的实施,取得了成功的经验,填补了国内空白,开创了现有中小型机组脱硫的新思路。
1工艺的提出
天津第一热电厂地处天津市中心,是承担天津城区供热的老厂,机组采用母管制布置。由于电厂所处区域环境敏感度高,为达到天津市的SO2 排放要求,即使燃用硫分为0. 97%的煤炭,仍需建设脱硫效率高达95. 5%的脱硫装置。因电厂在建设初期没有预留脱硫建设场地,为了能够在有限的建设空间内实现SO2 减排最大化,达到排放标准,我们确定采用国内外广泛应用、脱硫效率较高的石灰石—石膏湿法脱硫工艺。
由于电厂锅炉容量较小,燃煤硫分仅0. 97%,且6台炉共用1 座烟囱,每侧3 台锅炉对称布置。若采用常规的一炉一塔,显然不经济;若采用已有成功应用经验的二炉一塔,其经济性将大大提高; 但是,结合天津第一热电厂的实际情况,我们认为实现3台锅炉同时全部脱硫是一个更有价值和实际意义的方案。对此,国电环境保护研究院进行了专题研究,提出了“三炉一塔、一炉调峰”的设计方案,对湿法脱硫工艺进行了拓展性创新开发。
虽然“三炉一塔、一炉调峰”脱硫方案在国内尚无先例,存在一定的技术风险,但根据目前的技术水平,其存在的技术问题是可以解决的。中国国电集团、天津市环保局在对方案进行专家论证的基础上,给予了肯定和支持。
2工艺简介
天津第一热电厂拟脱硫的3台锅炉运行工况较复杂,只在冬季供热期才同时满负荷运行,一年中有8个月是2台炉运行,调峰时还有1台炉运行的情况。这为脱硫工艺系统的设计和实现增加了难度。三炉一塔、一炉调峰脱硫工艺系统流程见图1。
3工艺流程的特殊性
与常见的“一炉一塔”和“二炉一塔”工艺相比,“三炉一塔、一炉调峰”工艺流程存在诸多特殊性,在研究开发时重点考虑的因素有:
(1)由于电厂需要3 台炉频繁调峰运行,在工艺系统的设计上,考虑到调峰的方便性,把离烟囱最近的11号炉用作调峰,设置入口、旁路烟道及挡板门,从而保证在任何工况下,该锅炉都可以自由进、出脱硫系统。同时,还避免了脱硫系统运行期间, 3台锅炉都无法停炉检修的问题。
(2)总烟气量来自3 台锅炉,故系统设置了3台循环泵,这样可以在工艺设计上考虑一一对应运行的可能性,这种运行方式相对比较经济。由于任何一台锅炉的启、停以及负荷变化都会造成总烟气量大幅度变化,考虑到脱硫系统与锅炉间的相互影响,特别是脱硫增压风机与锅炉送、引风机之间的协调和稳定运行,增压风机采用了动叶可调轴流风机。
(3)烟气量变化时, FGD系统内烟道气流速度波动范围很大,如果脱硫装置在较低负荷下运行,烟道底部很容易积灰,并在吸收塔入口烟道发生垢下腐蚀。为解决这一问题,我们采用提高烟道内烟气流速的方案,保证2台炉运行时流速合理, 3台炉运行时可以正常工作。
除了上述3方面因素外,还要根据电厂实际烟气情况,综合考虑脱硫系统内部其他因素对较大烟气量变化的适应性。
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