实例报告-双循环脱硫技术在永福电厂的应用.PDF

双循环脱硫技术在永福电厂的应用 高建民 1? 项目概况 永福电厂总装机容量为2×135M W（1号、2号 机组）+2×300M W（3号、4号机组）。其中，一期 （2×135M W）两台机组已经拆除；3号、4号机组 脱硫装置及全厂脱硫公用系统于2007年9月及12 月分别通过168h试运行移交生产。 2? 原有脱硫装置情况 （1）脱硫工艺采用湿式石灰石—石膏法，吸 收塔为方形液柱塔； （2）脱硫装置采用一炉一塔，全烟气脱硫， 脱硫效率≥95%； （3）脱硫系统设置100%烟气旁路； （4）两台机组各设置一套烟气系统及吸收系 统，公用系统考虑一期烟气脱硫出力需要； （5）脱硫剂采用石灰石，湿磨制浆； （6）脱硫石膏含水率不大于10%，为综合利 用提供条件； （7）脱 硫 系 统 设 置 回 转 式 烟 气 换 热 器 （GGH），其吹灰用气采用蒸汽。 3? 燃用煤质变化情况 由于近几 年煤炭资源供 应的不确定性，燃 煤含硫量发生了较大的变化。原设计条 件下的 燃煤硫分2.9%，脱硫装置入口S O2浓度标准为 6 0 59 m g/m3（标态，干基，6%O2）。现在实际 燃煤加权值为4.5%，脱硫装置入口S O2浓度为 1150 0m g/m3（标态，干基，6%O2），超出设计值 较大。脱硫装置吸收塔及辅助系统均不能满足2 25 特别策划 Power and Electrical Engineers 台炉满负荷全烟气脱硫运行的要求，无法保证设 计的脱硫效率。 4? 改造思路 目前，国内几大电力集团的很多火电厂都有 进行脱硫装置改造的需求，改造后的脱硫效率均 要求达到97.5%以上，这已经超出了单纯使用石灰 石作为脱硫剂的石灰石—石膏湿法脱硫技术的临 界效率。而双循环脱硫技术在不改变石灰石作为 脱硫剂的条件下，能够充分利用原有的脱硫装置， 有效提高脱硫效率，减少S O2和粉尘的排放量， 使社会经济效益显著。 烟气首先经过一级循环，其脱硫效率一般在 30%～50%，循环浆液p H值控制在4.6～5.0之 间，浆液停留时间为5m i n。此级循环的主要功能 是保证优异的亚硫酸钙氧化效果，以及充足的石 膏结晶时间。根据资料显示，在p H=4.5时的酸性 环境下，氧化效率最高。特别是对于高硫煤，氧化 空气系数可以大大降低，从而大幅降低氧化风机 的电耗，同时可以大大提高石膏品质和脱水率。 据国外资料显示，采用双循环系统后，石膏的含 水率可以从10%降低到6%。低p H值可以有效提 高氧化效率的结论已经在其他电厂的实际运行试 验中得到了验证。 经过一级循环的烟气直接进入二级循环。该 级循环主要是脱硫洗涤过程。由于不用考虑氧化 结晶的问题，所以p H值可以控制在非常高的水 平，达到5.8～6.4，这样可以大大降低循环浆液 量。对于永福电厂项目而言，经过核算，循环浆液 量降低了近20%，也就是说，理论上可以比新建 一座单循环常规吸收塔减少1台循环浆泵。 双塔双循环技术是单塔双循环技术的发展和 延伸，非常适用于高含硫煤和高脱硫效率的改造 工程，能有效地利用原有的脱硫装置，避免了重 复建设和资源浪费。 永福电厂二期脱硫改造思路：由于本公司并 不掌握液柱塔的核心技术，直接在原塔上进行改 造困难很 大，停 机时间会很长，对电厂的经 济 效 益会产生较大的影响。经过现场了解，原有脱硫 装置仍具有一定的S O2去除能力，所以考虑采用 双塔双循环技术，利用原有脱硫装置作为双循环 的一级循环吸收塔，再新建一座作为双循环的二 级循环吸收塔。 5? 改造内容及设计原则 （1）采用石 灰石— 石 膏 湿 法 脱硫 双循 环工 艺，对烟气进行100%的脱硫处理，脱硫效率不低 于98.3%； （2）改造工程尽量利用原有脱硫设备设施， 缩短停炉改造时间； （3）烟气系统、吸收塔系统、石膏一级脱水 系统、氧化空气系统等采用单元制配置，原有吸 收塔保留不动，拆除内部除雾器后作为一级循环 吸收塔。新增1座二级循环吸收塔，设计时采用逆 流喷淋空塔设计方案，设置3台循环泵，3层喷淋 层，并预留有1层喷淋层的安装位置，设有A F T旋 流站、侧进式搅拌器、除雾器、氧化喷枪等设备； （4）增压风机不做改造，GGH拆除内部换热 元件，改成内烟道； （5）新增1套二级循环吸收塔的强制氧化空 气系统，设置3台氧化风机，“二运一备”； （6）石 膏 一 级 脱 水 系 统 增 加 2 台石 膏 旋 26 流器。石膏二 级 脱 水系统增加1套 真空 脱 水皮 带机； （7）脱硫剂制备系统仍以原有的湿磨系统为 主，新增1套石灰石粉储存制浆系统作为备用，新 增1座石灰石粉仓，1座石灰石浆液箱及配套的供 浆泵； （8）原有石灰石卸料系统的设备不动，新增1 列具有相同出力的石灰石卸料设备； （9）废水处理系