湿法烟气脱硫单塔改造方案

作者:李正青; 刊名:节能技术 上传者:吴海梅

【摘要】为了更好地完成湿法烟气脱硫改造项目,分析了脱硫改造项目与新建项目的差异,着重讨论了单塔改造这一分类。以某2×600 MW机组为例,列举了几个关键部位改造方案的利弊,包括塔体和浆液循环管道加高时塔壁切割位置的选定、脱硫塔烟气入口的转向、浆液循环泵的改造、脱硫塔管口的改造。择选出了工艺合理性、造价经济性和施工难易程度等方面综合评价最优的方案,工程顺利建成并通过验收,100%THA工况下脱硫率达到了99.3%,为类似项目提供了参考。

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近几年,雾霾危害严重,其重要成分为SO2、NOx和PM2.5。世界卫生组织国际癌症研究机构2017年10月27日公布的致癌物清单中,SO2名列3类致癌物清单。国务院于2016年12月20日发布的工作方案制定了节能减排工作目标:到2020年,全国能源消费总量控制在50亿t标准煤以内,SO2、NOx排放总量分别控制在1 580万t、1 574万t以内,均比2015年分别下降15%[1]。要达到目标,减排任务越到后期越艰巨。 大气中SO2排放量的90%源于燃煤,主要采用的脱硫方式分为干法(DFGD)、半干法(SDFGD)和湿法(WFGD),其中,湿法脱硫是世界上广为应用的脱硫技术[2]。在我国,湿法脱硫占有85%以上的市场份额[3]。我国湿法脱硫效率可达95%以上,设备和材料的国产化率达到90%左右,吸收剂利用率高达90%,运行可靠性高,烟尘对脱硫过程影响小。其中,石灰石/石膏湿法以廉价易得的石灰石作为吸收剂,副产物石膏可作为水泥缓凝剂,工艺成本低。在日趋严格的环保政策下,湿法脱硫率高的优势尤为突出。由于我国烟气脱硫应用起步晚,核心技术的发展较发达国家落后[4]。 目前,脱硫市场已趋成熟,改造项目远远多于新建项目。综上所述,研究湿法脱硫改造技术很有必要。脱硫改造工程大方向已有文章讨论过[5],但改造过程中需考虑的施工细节问题却鲜见提及。本文以某改造项目为例分析讨论湿法脱硫单塔改造技术。 1 脱硫改造工程的特点 脱硫系统改造的原因:一是由于煤炭供应紧张,实际采购的锅炉燃煤质量差于设计燃煤,导致脱硫塔入口烟气含硫量增大,原有设备不能满足出口排放要求;二是由于近年来国家大气环保政策的收紧,未满足排放标准的烟气脱硫装置均要求实施改造[6]。 由于改造项目受诸多条件限制,其实施难度远大于新建项目[7]。要求考虑综合利用现有场地,使脱硫系统布置相对集中,有利于操作运行和维护。尽量利用原有的建筑物、设备、管道、阀门、仪表和其他资源,达到充分利旧的目的。另外还需考虑施工的可实施性和方便性。对于某些设备,还需现场评估其损坏程度,以确定是否更换或利旧。某些项目经过多次改造,图纸资料不齐全或不正确,需现场勘查确认。 脱硫塔改造一般有三个大方向:一是原塔拆除,重建新塔;二是在原塔基础上进行单塔提效改造;三是在原塔附近设置塔外浆池或新增串连塔。其中方向二既克服了原脱硫系统一般无预留场地的难题,又充分利旧了原有设备,工期可控,为首选方向。单塔改造须首先核算原脱硫塔基础是否要加固[8]。 单塔改造的内容一般有:浆池扩容,除雾器升级,增加喷淋层或更换喷淋层喷嘴,浆液循环泵流量扬程扩能,增加气液分布优化装置如托盘、增效环和湍流器等,氧化风管和搅拌器改造,烟道出入口改造,相应的平台、管口和管道改造,防腐修复等[9-12]。 2 某脱硫改造项目概况 某2×600 MW机组石灰石/石膏湿法脱硫改造项目,改造后要求达到的脱硫效果:当脱硫塔入口烟气量2 110 000 m3/h(标态,湿基,实际O2),塔入口SO2浓度3 550 mg/m3(标态、干基,6%O2)时,塔出口SO2排放浓度小于30 mg/m3(标态、干基,6%O2),脱硫效率不低于99.2 %。原有2台Φ15600/16500-39.5 m变径塔,配备4层喷淋,喷嘴为螺旋式,强制氧化采用合金曝气管网,两层板式除雾器。拟改造内容为:浆池扩容,原喷淋层更换为高效喷嘴并相应地改造喷淋管,另增一层喷淋层,加装托盘,抬高氧化风管,更换除雾器。 3 改造方案列举 3.1 喷淋和除雾区切割位置的选定 原除雾器型式为两层板

参考文献

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