隨著國家環(huán)保要求的不斷提高，火電廠大氣污染物排放標準日趨嚴格，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機組脫硫出口霧滴質(zhì)量濃度波動較大，經(jīng)試驗論證，確定了在脫硫裝置尾部煙道加裝兩級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準》的要求，現(xiàn)役機組煙塵排放質(zhì)量濃度執(zhí)行30mg/m3(標態(tài)，下同)的標準，重點區(qū)域執(zhí)行20mg/m3的標準，按照國家十三五規(guī)劃，京津唐、沿海、山東、河南區(qū)域?qū)?zhí)行燃機標準，改造期間河南區(qū)域執(zhí)行30mg/m3的標準。華電漯河發(fā)電有限公司(以下簡稱漯河發(fā)電公司)為進一步降低煙塵排放質(zhì)量濃度，結合小修對凈煙道進行改造。

1、機組及除塵、脫硫系統(tǒng)概況

漯河發(fā)電公司裝機容量2x330MW，鍋爐型號為SG-1120/17.50一M732。鍋爐采用中速磨正壓冷一次風機直吹式制粉系統(tǒng)，配5臺HP863磨煤機，布置在爐前，4臺磨煤機可帶最大連續(xù)運行(MCR)負荷，1臺備用。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(SOFA)技術，通過在爐膛的不同高度布置燃盡風(OFA)和SOFA，將爐膛分成初始燃燒NOx還原區(qū)和燃料燃盡區(qū)。鍋爐設計煤種為河南平頂山地區(qū)煙煤，設置等離子點火噴燃器，可滿足冷爐啟動需求;每角燃燒器風箱中設有3層啟動及助燃油槍。

機組采用國產(chǎn)亞臨界燃煤供熱發(fā)電機組，采用雙室五電場靜電除塵系統(tǒng)，配置正壓輸灰裝置，粗、細灰?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臺鍋爐共用1個主煙囪，鍋爐煙氣經(jīng)靜電除塵后，由引風機、增壓風機送入吸收塔，經(jīng)4層漿液噴淋脫硫處理后，進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套兩級屋脊式除霧器+1層管網(wǎng)式除霧器，吸收塔除霧器設計參考JB /T 10989-2010褪法煙氣脫硫裝置專用設備除霧器》，設計參數(shù)見表1。

表1 吸收塔除霧器設計參數(shù)

原設計煙氣經(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)場實際運行情況顯示，在機組負荷波動及漿液循環(huán)泵啟停的情況下，脫硫出口霧滴質(zhì)量濃度波動較大。漯河發(fā)電公司委托河南省電力科學研究院進行測量試驗，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，在華電電力科學研究院的可研論證下，確定了除塵改造方案，對電除塵進行恢復性能優(yōu)化改造。為達到原設計99.92%的除塵處理能力，在脫硫尾部煙道加裝2級煙道除霧器，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，除霧器設置一層前、一層后、二層前、二層后共4級沖洗水，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，作為吸收塔補充用水。回流管位置低于吸收塔實際液位，用于實現(xiàn)回流管液封，防止原煙氣經(jīng)回流管反竄至凈煙氣。新增DY180兩級煙道除霧器設計參數(shù)見表2。

表2 煙道除霧器設計參數(shù)

施工過程中考慮原設計煙道承重，需對原混凝土梁進行加固。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)一律不得開工，工程需分段進行，整體需30d完成。除霧器模塊安裝期間，嚴格按照設計要求對模塊進行定位安裝，確保除霧器葉片間距合格;除霧器沖洗水管噴嘴開孔應嚴格按照有效覆蓋率進行。

3、煙道除霧器運行調(diào)整

改造完成后，煙道除霧器隨脫硫系統(tǒng)投入運行，投運初期應加強水沖洗，避免鍋爐投油造成除霧器表面黏油污。正常運行期間，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，也能減少沖洗時煙氣攜帶的水分。經(jīng)運行探索及水平衡分析，煙道除霧器每層每天沖洗1次，沖洗時應沿煙氣流動方向依次沖洗，遇有吸收塔補水情況時，優(yōu)先吸收塔除霧器沖洗。實際運行期間，脫硫系統(tǒng)水平衡正常。

4、煙道除霧器性能驗收試驗

2015年4月，漯河發(fā)電公司委托河南省電力科學研究院進行煙塵排放試驗。在電除塵進口、出口、煙道除霧器出口煙道上，按照規(guī)范進行等速采樣，測量煙氣的靜壓、動壓，同時測量煙氣溫度、環(huán)境溫度、大氣壓力及測量斷面處標高并計算出電除塵本體及煙道除霧器本體的阻力。試驗期間每30min記錄1次運行參數(shù)。試驗結論：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(空氣過剩系數(shù)α=1.4)為22.68mg/m3，穩(wěn)定低于30mg/m3，達到協(xié)議書設計要求。

5、結論

加裝煙道除霧器后，吸收塔噴淋層、吸收塔原除霧器結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。對于部分靜電除塵+脫硫系統(tǒng)且暫不執(zhí)行超低排放的機組，有較高的借鑒意義，對于進行超低排放改造的機組，可結合電除塵前端改造+二級塔改造+煙道除霧器等組合形式，實現(xiàn)超低排放。