專業丨句容發電廠1000MW燃煤機組超低排放脫硫脫硝改造技術及效果
1.3脫硫系統超低排放改造的基本參數為:煙氣量3350923(標態、干基、6%O2),設計煤種收到基硫分為1%,FGD入口SO2濃度2300mg/m³、入口溫度90℃、出口SO2濃度不高于35mg/m³、脫硫效率不低于98.48%。根據以上設計條件,設計了兩個脫硫改造方案:
1.3.1方案一:合金托盤塔方案,即拆除現有最底層噴淋層,拆除位置布置一層合金托盤,在最高層噴淋層上部新增一層噴淋層,形成“一層托盤+五層噴淋層”,新增噴淋層下方布置聚氣環,采用2205合金鋼材質,同時更換全部噴淋層,噴嘴覆蓋率不低于300%,噴嘴采用高效雙頭優質噴嘴。更換除霧器為三級屋脊式除霧器。吸收塔吸收區直徑不變,漿池直徑不變,吸收塔抬高7.3mm,利舊吸收塔9臺側進式攪拌器,利舊2臺石膏排出泵(1用1備)。
1.3.2方案二:噴淋空塔方案,即在現有最高層噴淋層上部新增一層噴淋層,形成“六層噴淋層”,新增噴淋層覆蓋率與原噴淋層覆蓋率相同。吸收塔吸收區直徑不變,漿池直徑不變,吸收塔抬高5.5m。利舊原兩級屋脊式除霧器,利舊吸收塔9臺側進式攪拌器,利舊2臺石膏排出泵(1用1備)。
(二)脫硝、脫硫超低改造方案選擇論證
2.1 脫硝系統方案選擇論證:
2.1.1根據性能試驗結果,當前正常運行工況下NOx排放濃度能夠控制在300mg/m³,即使進行改造也只能將NOx排放控制在300mg/m³以下;鑒于將氮氧化物控制至200mg/m³以下的新型低氮燃燒技術當前應用業績較少(且多為原鍋爐自帶),原鍋爐廠亦未推薦此方案,運行穩定性、可靠性、經濟性無法進行論證和保證,因此本次改造暫不做低氮燃燒改造,待后續技術成熟后可再考慮實施。但需對燃燒器部分燒損脫落噴嘴進行更換,并在后續工作中進一步對低氮燃燒進行優化運行以確保SCR入口NOx濃度處于其設計范圍內。
2.1.2二個增加備用層催化劑的脫硝改造方案都能滿足超低排放的要求,從性能保證角度考慮,二個方案均是可行的。方案二在后續化學壽命到期后催化劑輪換的經濟性與簡易性方面更具優勢,決定把方案二作為本次改造的首選方案。
2.2 脫硫系統方案選擇論證:
2.2.1根據性能試驗結果,現有脫硫裝置除塵效率為44%,本次改造吸收塔入口粉塵濃度按照20mg/m³(標態、干基、6%O2)考慮,為實現脫硫裝置出口粉塵濃度低于5mg/m³(標態、干基、6%O2),脫硫裝置除塵效率不小于75%的目標值,借鑒同類工程(金陵1號機組、長興1、2號機組等)改造成功經驗,本次改造考慮提高全部噴淋覆蓋率,現有吸收塔噴淋層覆蓋率為230%,改造后吸收塔全部噴淋層覆蓋率按不小于300%設計,經核算,將原有噴淋層的噴嘴由每層246個更換為每層340個,采用高效雙頭優質噴嘴,同時現有噴淋層進行整體更換。為確保質量,噴淋支管和噴嘴模塊化制作。
2.2.2經分析,三個脫硫改造方案均能實現SO2排放不大于35mg/m³的目標。方案一,合金托盤技術成熟,有超低排放改造的成功案例。進一步開展數模和物模工作,并嚴格控制燃煤硫份;方案二,噴淋空塔(6層噴淋)方案,有應用業績;方案三,對旋匯耦合器和管束式除霧除塵器技術,已有投運項目,但運行時間尚短,需考慮其運行可靠性、對低負荷的適應性、煙氣在吸收塔內分布均勻性及吸收塔運行阻力較高等問題。
根據以上分析,從穩定達標、運行可靠、業績較多、改造工期較短等方面考慮,結合脫硫系統協同除塵要求,把方案一作為首選方案。
(三)、脫硝、脫硫超低排放改造方案優化
3.1脫硝系統
SCR脫硝在現有設施基礎上進行提效改造,在原備用層上添加催化劑,NOx達到超低排放。新增一層催化劑后,三層催化劑 SO2/SO3轉換率控制在1.0%以內。原SCR備用層催化劑已安裝吹灰器,本次改造不新增吹灰器。2號機組公用的氨區現有2臺液氨儲罐,經設計單位核算,其儲氨量能夠滿足SCR提效改造后氨消耗的需求,液氨儲罐不做改造。1、2號機組公用的氨區現有2臺液氨蒸發器(1運1備),設計出力為630kg/h/臺,經設計單位核算,本次SCR提效改造后BMCR工況下蒸發器的出力應提高到860kg/h,需運行2臺液氨蒸發器,此時無備用,氨區需新增1臺液氨蒸發器,設計出力按630kg/h考慮。2 號機組SCR配置2臺稀釋風機(1運1備),根據實際運行情況,稀釋風機運行狀況良好,本次改造稀釋風機和氨氣空氣混和器不做改造。
3.2脫硫系統
3.2.1本次改造在原脫硫系統基礎上進行提效改造,吸收塔采用一層托盤+五層噴淋層+高效屋脊式除霧器的配置。同時,整體優化噴淋層,并采用單向雙頭噴嘴,實現入口20mg/m³,出口5mg/m³的除塵要求。在設計中預留一層托盤位置,作為備用。
3.2.2 將現有第1噴淋層拆除后增加1層合金托盤(標高22.87米處),利舊現有2至5層的4臺漿液循環泵,更換其對應的4層噴淋層(噴淋母管為碳鋼管兩面襯膠)及噴嘴(噴嘴為單向雙頭高效噴嘴),覆蓋率提高至300%。新增噴淋層安裝在現第5層噴淋層的上部(標高33.47米處),利用原第1層噴淋循環泵,更換相應循環泵電機、減速機,新增噴淋層流量與原噴淋層流量相同,流量13600m³/h。拆除原吸收塔內兩層屋脊式除霧器及凈煙道平板式除霧器,更換為三級高效屋脊式除霧器,確保本次改造除霧器出口霧滴濃度≤20mg/m³。
3.3.3吸收塔抬高方案由7.3m優化為4m。具體情況為:(方案分析:本次改造拆除現有最底層噴淋層,拆除位置布置一層合金托盤,現有最高層噴淋層上方新增一層噴淋層,新增噴淋層布置在最高層噴淋層上方2.2m,此處需增加2.2m。最高層噴淋層至除霧器梁下部由原來1.5m增加為3m,此部分增加1.5m。新增除霧器安裝空間由3.7m變為4.5m,此次改造增加0.8m。原除霧器頂部與吸收塔底部距離為0.7m,此部分改造后變為3.5m,增加2.8m。故需增加的高度為2.2+1.5+0.8+2.8=7.3m。詳細數據見下表:單位m
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責任編輯:售電小陳
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