270t/h鍋爐煙氣循環流化床半干法脫硫除塵系統分析改造
摘要：近年來鍋爐煙氣脫硫利用半干法循環流化床脫硫技術越來越普遍，但在過去的幾年里，由于很多環保公司對半干法循環流化床脫硫技術的理解、經驗等多方面不足的原因，導致以前很多鍋爐煙氣治理系統很不理想，出現的主要問題有：結壁、塌床、塔差壓不穩定、Ca/S比偏高、布袋除塵器阻力偏高等。現以一個最具代表性的改造項目作為例子供借鑒和參考。
1 簡介
山西國陽新能發供電分公司第三熱電廠4#暨270t/h鍋爐煙氣脫硫除塵系統原為某公司總承包。該系統工藝流程是電除塵器+半干法脫硫+布袋除塵器工藝，目前已投入運行一年多，但據電廠反映，該系統存在很多問題，且一直沒有正常脫硫運行過。
2 原系統存在問題
根據山西國陽新能發供電分公司第三熱電廠相關人員介紹，從投運到現在沒有正常投運過，存在較多問題，盡管原承包方經過很多次改進，仍達不到國家環保標準排放的要求，且系統故障率較高。主要存在問題如下：
①布袋除塵器運行阻力高，濾袋壽命短，破損嚴重。
②反應器塌床嚴重。
③反應器濕壁嚴重。
④循環灰輸送系統無法滿足脫硫需要。
⑤設備運行故障率高。
⑥布袋除塵器底下的鏈運機無法運行，只能在每個灰斗底下裝一臺倉泵，確保將灰數送到灰庫。
⑦ SO2排放濃度無法達到國家環保排放標準（400mg/Nm3）。
⑧ 4#鍋爐出口煙氣主要參數：
3 脫硫工藝改造內容
為了使鍋爐煙氣能達標排放，提高脫硫效率，減小系統布袋除塵器差壓，減少運行費用和維修費用，根據現場具體情況、甲方所提供資料以及山西國陽新能發供電分公司第三熱電廠的要求，以滿足脫硫除塵達標排放及系統穩定可靠運行為主要設計宗旨，以在現有的基礎上盡量利用現有的設備，做最合理及最小改動量為改造主要方向，經認真、仔細研究，實行了以下改造內容。
3.1 霧化噴水系統
原霧化系統水流量控制沒有自動調節的功能，水泵給水量不足，凈化塔底的灰為濕灰，噴嘴霧化效果不理想。針對以上問題，將原噴嘴拆除并改造，根據計算重新采購兩個雙流體噴嘴。拆除原脫硫水泵，重新采購三臺新型號脫硫水泵，兩用一備。水路增加兩個調節閥，實現水量的精確調節和穩定性。霧化氣路利用原有調節閥。通過以上實現了通過進化塔出口溫度自動調節水量的功能，自動控制布袋除塵器入口溫度的功能。
3.2 循環灰系統：
原循環灰輸送系統采用一套噴射泵輸送，輸送量（24m3/h）嚴重不足，鏈運機、螺旋輸送機等機械設備故障率極高。為了降低機械故障率，增大循環灰的輸送能力，將原來的噴射泵、鏈運機、螺旋輸送機等機械拆除并采用采用布袋除塵器空氣斜槽及循環灰空氣斜槽進行循環灰的輸送。將循環灰輸送能力提高到300t/h以滿足脫硫是的循環灰量。循環灰量通過凈化塔差壓來自動控制流量控制閥開度，實現了全自動化控制。
塌床的因素很多，循環灰入口也是本項目的塌床原因之一，循環灰入口的位置也做合理的調整。
3.3 外排灰系統：
利用現有6臺倉泵，根據工藝布置的實際情況重新調整倉泵的布置，外排灰出灰點進行集中出灰，有效控制了灰斗灰量，保證了循環灰量的穩定性。
3.4 石灰加料系統：
原設計的脫硫劑是CaO，在倉底設置了一臺簡易消化器。但是目前的消化器是無法使用，主要問題是消化時間不足，水灰調解不了等諸多的問題，由于這些問題導致石灰給料系統不正常，同時不能保證反應效果。后來電廠直接采用Ca(OH)2進行脫硫。綜合多方面的原因，將原有的消化系統拆除，增加新插板閥、星型卸灰閥、石灰加料空氣斜槽等實現穩定可靠的熟石灰加料系統。
3.5 凈化塔
塔底出灰量大，主要是由于喉口流速不夠、流場混亂造成。為了滿足凈化塔內的循環濃度，同時減少掉灰量，對原有的喉口進行提速，改用七個文丘里。在凈化塔的直筒段以下重新設計以解決塌床現象。
3.6 煙道系統
因凈化塔、除塵器等的改造，塔前煙道、連接煙道、袋后煙道均做適當更改。
4 布袋除塵系統
4.1 布袋除塵器的過濾面積選擇很重要，過濾風速不能按一般的除塵器來確定，必須考慮到循環時的煙氣含塵濃度極高（800~1000g/Nm3）。對于該工程，經計算，原布袋除塵器過濾面積遠遠不夠，必須增加布袋過濾面積。為了保持原除塵器框架不變、改動量小，綜合考慮利用除塵器殼體，布袋條數不增加，通過加布袋長度來增加整體過濾面積。
4.2 將布袋進出風煙道全部拆除，設置新進出風煙道及中箱體進風煙道，中箱體進風煙道將抬高到從中箱體側面進風。
4.3 將布袋除塵器原花板層全部拆除，制作新花板（花板孔排布間隔與原花板孔不同），并抬高安裝位置。抬高原因為布袋加長及進風口位置抬高。花板孔排布改變原因為更合理布風。
4.4 上箱體拆除一部分，并重新制作安裝新的上箱體。上箱體高度，頂蓋為保溫蓋板。
4.5 更換所有旁通閥與提升閥，并重新合理布置安裝位置。
4.6 改造噴吹系統。供氣管路加大；更換脈沖氣包（脈沖閥利舊）；重新制作新的噴吹管（原有噴吹管設計不合理）。
4.7 為配合脫硫系統改造，將原除塵器灰斗割掉大部分，安裝兩個船型灰斗，船型灰斗底部安裝空氣斜槽來進行輸灰（減少運行維護費用）。
5 其他改造
5.1 結構：根據工藝布置，對局部結構進行加固以及增加適當的平臺和爬梯。
5.2 電氣：為了節約成本，充分利用拆除設備的電纜。
5.3 控制：增加水量調節閥、循環灰、外排灰的控制；優化控制界面。
6 總結
脫硫除塵系統改造后，實現了石灰連續穩定加料，減少運行費用；霧化噴水的精確穩定調節；實現了脫硫時對反應溫度的控制，消除塔積壁現象；循環系統輸灰能力滿足脫硫灰循環量，從而保證較高的脫硫效率；徹底解決了布袋除塵器運行阻力高，噴吹頻繁的問題；解決了布袋破損嚴重，壽命短的問題；實現了布袋除塵器在較低壓差下連續穩定運行，維修工作量小；改造完成后耗電量、耗氣量比原有系統少；同時SO2濃度排放小于400mg/Nm3和粉塵濃度排放小于50 mg/Nm3。
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