尹拥军 赵国锋

摘要：近年来，为促进国内经济可持续进步和发展，更加追求清洁性能较好、效率较高的能源。不过，我国电力仍依据燃烧煤支撑，考虑到燃烧煤产电时存在环境污染问题，故需尽量降低燃烧煤产电厂所排出的污染气体，依据超净排放环保技术方法完成对锅炉的改造升级，进而促进煤电环保绿色发展。

关键词：燃煤电厂;锅炉;超净排放;技术改造

1案例概述

以某燃煤电厂为例，具有2个300MW亚临界供热机组，能够脱除硫体系、清除粉尘体系。未提供烟气换热器、增压风机，具备烟气旁路，可维持168h满负荷运转。依据现有脱除硫体系，脱除效率维持在95%，出口位置二氧化硫含量在200mg/m3及以下。由于现有脱除硫体系及清除粉尘体系不符合当前环境保护需求，二氧化硫排放量及粉尘排放量均需减少。故针对锅炉实行超净排放环保技术改造升级，尽量满足现今环境保护需要。

2依据超净排放方法改造升级锅炉计划

2.1改造升级内容

（1）原吸收塔更换为还原塔;调节浆液罐区直径14.0m，控制吸收部位直径11.5m，调节除雾区直径13.0m。

（2）在吸收塔的浆液罐处增加一个区域调节器，以取代以前的氧化空气管网。

（3）每个吸收塔配备两台氧化风机，一台正常运行，一台备用;每个吸收塔需要氧化处理的空气总量设定为9600m3/h。

（4）在吸收塔入口烟道和最低喷淋层前增加两个多孔分布器。

（5）每座吸收塔设四层喷淋层，增加四台循环泵，采用三台前循环泵调节流量至5200m3/h;采用每台新循环泵将流量调节至6200mg/m3/h。

（6）拆除原有二级除雾器，增加三级脊式除雾器和一级管状除雾器更换;在干燥的基础上，将出口处的液滴体积保持在15mg/m3。

（7）拆除吸收塔内侧原有的顶出位置，改为半顶出结构，优化提升烟气流动位置。

（8）喷淋除尘装置安装在原烟道区。

2.2一塔设置两个区域

之前脱硫设施采取石灰石-石膏湿方法脱硫形式，一塔存在一个区域。一塔一个区域可对脱硫设置予以简化，为满足氧化作用及吸收作用，应维持浆液对应pH值处于5.0～5.5，和最优值相距比较远。在氧化方面，需牺牲粒径大小及石膏纯度值，形成的石膏纯度值不够，存在脱水方面难度;在吸收方面，无法改善脱硫功效，难以保证脱硫效率在99%以下。

针对存在的问题，实施锅炉改造升级的时候，采取一塔设置两个区域方法，注重对吸收塔浆池位置予以改造完善，保证一个塔浆池中能够存在两个差异性pH值环境区域，依次为氧化以及吸收供给条件。而且，氧化区域维持pH值处于一定范围，有助于顺利得到纯度比较高的石膏成品;吸收区域保持pH值处于一定范围，则可得到比较好的脱硫效率，保证脱硫效率增加到99%上。此外，循环浆液所停留时长减少，使停留时长下降至3min;降低脱硫体系运转阻力，使阻力降低150～250Pa。同时，依据一塔设置两个区域方法有助于后期检测维修。

2.3改善漿液循环流动量

烟气中的二氧化硫含量、浆液的pH值、浆液在吸收塔中的循环流量以及烟气流量比与吸收塔中的二氧化硫脱除密切相关。对脱硫效率干扰较大的指标是浆液循环流量。

锅炉实施超净排放改造时，应根据浆液循环流量进行改进，提高脱硫效率，以符合环保节能的理念。为使最终脱硫效率保持在99.2%以上，将喷淋层数设置为4层，浆液总循环流量保持在21800m3/h，保证系统安全剩余量保持在55%，脱硫效率显著提高。

2.4设置高效多孔分配器

在锅炉改造升级过程中，增加了高效多孔分布器。泥浆可在表面形成液体保持层。烟气在此流动时，持液层会膨胀，从而加强烟气吸收，有效地洗涤烟气，提高脱硫效果，除尘。

2.5高效除雾方法

对于脱硫系统出口处的粉尘，通常采用除雾器去除雾滴。因此，有必要设置一台高效除雾器，以避免除雾器出口雾滴体积增大，从而有效地去除粉尘。在改善锅炉超净排放时，高效除雾器叶片采用带孔钩形，改变间距和非象限布置，使除雾器出口雾滴量保持在15mg/m3以内。此外，由于高效除雾器采用变径喷淋冲洗水管，当冲洗水管末端水压相对稳定时，冲洗覆盖率保持在150%以上，从而达到高效除尘的目的。

2.6避免烟气短路的方法

为了提高脱硫效率和除尘效率，避免吸收塔上方塔壁形成烟气短路对脱硫效果和除尘造成干扰，应结合避免烟气短路的方法。锅炉实施超净排放改善时，可采用两种方法防止烟气短路。一是在喷淋层之间设置效率提升环，以抵抗吸收塔上方塔壁烟气短路，促进烟气流向中心位置，避免影响脱硫除尘效果;其次，在吸收塔周围设置实心锥形喷嘴，避免吸收塔上方烟气沿塔壁暴露，有效避免吸收塔上方塔壁的损坏，提高浆液的有效利用率。

2.7进口位置喷出雾气方法

当烟尘颗粒直径大小存在差异的时候，依据寻常脱硫塔实行烟尘清洁作用存在不同，一般状况下，待烟尘颗粒直径大小在1μm以下的时候，清除烟尘效率低于40%;待烟尘颗粒直径大小在3～5μm的时候，清除烟尘效率处于90%之上;待烟尘颗粒直径大小在5μm以上的时候，清除烟尘效率保持100%。对于锅炉实施超净排放升级时，在吸收进口烟道位置增加设置喷出雾气设施，依据喷出雾气而引发烟尘下凝，进而提升烟尘颗粒直径大小，增加脱硫喷淋层对于烟尘的清除效果。而且，采取规格适当的喷雾嘴，对于雾滴颗粒直径、喷出雾气喷嘴流量予以限制，促使烟尘下凝，改善烟尘清除效率。

结论

综上所述，为满足环保节能的要求，对燃煤电厂锅炉进行超清洁排放技术改造是必然选择。依托“单塔双区”设置，结合全循环控制和高效多孔分布器技术、高效除雾技术、防烟短路技术和入口通道喷淋技术，装置效率得到显著提高。整个机组在运行中较好地满足了环保节能要求。

参考文献

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