當前形勢下電廠環保設施優化改造及節能思路

孫 鵬，何振坤

（深能合和電力（河源）有限公司，廣東 河源 517025）

當前形勢下電廠環保設施優化改造及節能思路

孫 鵬，何振坤

（深能合和電力（河源）有限公司，廣東 河源 517025）

伴隨著經濟的快速發展，國家對于電力的需求日益加強。然而電力需求不斷增加時卻忽略了環境的保護。在當前電廠的生產方式之中，煤炭生產方式由于其生產成本低依舊備受青睞。伴隨著這種方式的高負荷生產經濟效益增加了卻忽略了環境保護，大多數的生產者都沒有達到排污指標。在新的情勢之下，各種環保設備高額投運率是大勢所趨的。所以，對生產方式進行優化、節能改造，盡量的節能降低損耗是非常有必要的行為方式。文章結合實際經驗總結一些改造思路來共同探討。

脫硫；除塵；廢水處理；改造；節能

1 電除塵器、濕式除塵器優化改造

大部分廠商依舊未采取電、布袋的除塵方式，導致除塵效率的低下。所以很多需要對全部或將第一電場等前級電場進行高頻電源、高壓復合脈沖電源進行改造或其它高效電源改造來彌補低效問題。除塵器控制方式需要依據負荷、煤質、排放濃度等參數的變化波動來進行閉環調節及動態自動的調整。例如使用節電模式、相鄰機組實施低負荷時穿插進行輸灰等，這種方式可以很大程度上降低電除塵器、輸灰設備耗電率。對倉泵系統進行優化改造，降低輸灰壓力和閥門內漏。從而使倉泵系統進行優化改造，降低了輸灰壓力和閥門內漏。

使用濕式除塵器、電除塵器電灰斗、絕緣箱、保溫間加熱在目前加熱方式較多。但這些方式不僅運行之中耗電率較高，而且容易損壞。應當充分的依靠電廠輔汽聯箱等低級汽源，來進行蒸汽加熱或者輔以熱風改造，從而達到節能節電的目的。

2 脫硫設備節能優化改造

目前電廠中使用的脫硫系統氧化風機均為羅茨風機，配套的電機都是6kV，其具有功率大、耗電率高、效率低的特點。可以依靠使電機實現變頻的改造，然后根據吸收塔內液位、密度、pH值等數值的波動進行動態的調節。在相鄰脫硫系統加裝氧化風管聯絡門，同時向2臺吸收塔提供氧化風，適用于一爐一塔脫硫的方式，可以很大程度上降低用電率。如果條件成熟為了省去氧化風減溫裝置及減溫水耗量，可以將羅茨風機改型為離心式風機。

使用吸收塔噴淋層安裝增效環或者是持液層（托盤），其效果都非常顯著。采用的方法是在吸收塔各層噴淋層下部分別添加環形增效環，這樣可以使煙氣從漿液覆蓋率低的塔壁處經過的停留時間的增加。這樣的方法可能會使煙氣的阻力增加，但是在吸收劑足夠情況下可以使效率增加，它的作用可以和一臺循環泵相當。在漿液噴淋層噴嘴和氧化風管網上進行改進，使漿液噴淋層噴嘴逐級改型為單項的雙頭高效噴嘴，這樣的做法可有效提高漿液的覆著率和脫硫的效率。將氧化風管管網進行加密、增大噴氣孔孔徑、減少數量，使氧化效果提高，降低風機的電耗。

3 二氧化硫治理設施改造路線

在當前的形式下，國家已建設脫硫設施的煤電機組大約有6.8億千瓦，大多數的火電廠煙氣脫硫裝置大多采用的是石灰石-石膏濕法脫硫工藝。在脫硫設施的煤電機組中大約有比例超過92%使用的這種脫硫工藝。為了維持經濟效益，大多數火電廠的摻燒比重也在不斷的升高，從而來彌補由于近年來國內火電廠電煤質量下降的問題。正是由于這一問題，已經開始有部分的電廠在燃煤種類上和設計的煤種有太大的出入，不僅如此，有很多的脫硫工程，都是為了需要在短期內建成的，存在著諸多的問題，并且還存在排放不達標的情況，根據國家要求，這一部分電廠的排放系統都不能正常進行。近幾年來，全國的煤電機組都在不斷地進行改裝去適應更加嚴格的排放標準，但是依舊有30%的機組處于待改裝階段。機組改裝形式依舊有待加強，為了更好地適應脫硫排放標準。

3.1 改造重點

吸收塔的吸收和氧化環節是石灰石-石膏濕法脫硫設施的改造重點，不適合設計流速、不恰當的霧化停留時間都是現有的急需解決的問題，伴隨著硫分和煙氣量均有增加，在設計上吸收塔的液氣較低。霧化區停留時間較短，是由于煙氣量的增大和塔內較高流速造成的。所以改造中要重視這些問題，有針對性的去解決，這樣才能夠保證設備穩定的運行。當然在改進以上問題之后也要考慮余量是否足夠其它輔助配套的供漿及石膏脫水能力，如果不足也應進行配套改造。總之，在進行改進之后還要注重改進之后的一系列問題，確保設備的正常運行。

3.2 改造方案

（1）原塔提效。石灰石-石膏濕法脫硫工藝主要支撐于原塔內部提效技術主，合理的原吸收塔塔內流速，科學范圍內的燃煤硫分變化，能夠保證設備的正常運行，并且排放量也不會出現不達標的情況，使得脫硫效率不低于95%。噴淋液氣比在規定范圍內提升，有助于實現增加噴淋層或者是對單層噴淋密度的提高拉大到更高的脫硫效果，吸收塔進行改造主要是原塔內部的提效改造。將進入的高漿液或者煙氣在內部停留的時間通過一定的措施來延長，這樣也能夠起到增強脫硫效果的作用。可以通過高原塔漿液槽或采用塔外氧化槽方式增加漿液氧化停留時間，依靠這些來彌補噴淋量增加后漿液氧化停留時間不滿足的缺點。改造方案主要是為節約成本降低損耗和提高脫硫率，所以要保留吸收塔，還可以通過加大噴淋面積的方法來使噴淋液與廢棄物進行更充分的接觸，從而實現更高的脫硫效率。

（2）單塔雙循環。德國諾爾公司發明了單塔雙循環屬于種濕法脫硫技術。而這種技術現在為收購諾爾公司的德國FBE公司所有。在一座吸收塔內完成雙循環的這種工藝叫做單塔雙循環工藝，一級循環的為煙氣，它的脫硫效率在大約30%～70%。一般情況下會存在這兩層噴淋層，循環漿液的pH值控制在4.6～5.0，這個循環的主要作用就是保證優異的亞硫酸鈣氧化效果和充足的石膏結晶時間，從而很大程度上提高石膏的質量，降低了石膏的含水率；還有就是較低的ph值會有利于提高吸收劑的活性，降低煙霧中惰性物質對吸收劑的的影響。脫硫系統分開使用，分為兩個池漿，控制不同的ph值有助于石膏的質量和SO2的吸收。進行改善的具體措施為：將吸收塔下的高度根據需要進行一定比例的加高，之后在空閑部分增設噴淋層，這樣可以增加噴淋面積，與此

同時，還要在吸收塔內安裝倒流裝置以及漿液收集裝置，配備溢流管，這樣可以對循環的漿液進行收集，同時將漿液增加到吸收塔附近。不斷地再吸收塔池漿和AFT中加入吸收劑和氧化空氣，形成一個塔內進行兩次洗滌效果。單塔循環改造的優點是場地小，技術成熟，但是其卻點就是會影響生產，因為需要停爐3～4個月。

（3）雙塔雙循環（雙塔串聯）。雙塔雙循環工藝是在單塔循環技術上進行改進所創造的技術，其連接方式有串聯和并聯兩種方式。但是一般不采用并聯的方式，因為如果并聯會出現大型機組工作出現負荷，煙氣不容易合理分配。在進行工藝之前要將煙氣處理，但是要分開進行，處理完之后再進行會和。反應塔的工作效果不一致那反應條件也不相同，煙霧排放也不同，不易控制，不易進行自動化控制。

雙塔雙循環工藝改造方案為：去除內部的煙霧器，保留原有的吸收塔，并對吸收塔出口方向進行調整，使之成為一級循環塔。并且添加一座二級循環塔設置3臺循環泵、3層噴淋層、側進式攪拌器、除霧器、氧化噴槍等設備。

4 煙塵治理設施改造路線

據統計，截止到2012年年底，燃煤電廠8.1億千瓦裝機容量中，約90%為電除塵設施，10%為袋除塵設施（電袋復合），新標準將煙塵排放濃度限值從50mg/Nm3降低到30mg/Nm3及20mg/Nm3。原有大量除塵器設計粉塵排放濃度是遵循80～100mg/Nm3的標準，然后通過FGD滿足排放要求。加之鍋爐燃用煤質摻燒的問題，2010年之前投運的在役煤電機組配套除塵設施都面臨著提效技改問題。煙塵治理設施改造路線是以電除塵器本體提效改造為主要提效技術，受煙氣條件、場地、煤質等限制的機組可選擇降低煙氣溫度并回收余熱、高頻電源等電除塵提效輔助技術及煙塵終端處理技術。同時根據電廠所在地理位置、環保要求、煙氣條件、場地、一次性投資及運行維護費用等綜合因素確定。同樣，除塵器技術改造前應對目前除塵器的運行工況及相關技術數據進行確認，作為除塵器改造的設計選型依據。

4.1 改造方案

（1）電除塵器本體改造（增加比收塵面積）。對電除塵器的本體進行改造，最主要的目的就是要對其的收塵面積進行加大，這樣才能最有效的提高收塵效率.一般情況下會用以下三種改造方案。①加高電除塵器可以有效地增加流通的面積，并且還可以降低電場的風速帶來的影響，進而實現收塵效率的提升。通常情況下，畸形除塵器的改動，不會影響設備的使用面積，這是因為主要進行加高的部分是灰斗以上的部分，并且施工時間也不會太長，不會過長時間的影像設備的使用；②對于適合電除塵的含塵煙氣條件來講，增加電場可增加有效集塵面積，延長煙氣在電場內停留的時間，對提高除塵效率的效果很明顯。在現場條件許可的情況下，增加電場，提高除塵效率，是常用、可靠的改造方案。但實施此方案一定要考慮原除塵出口離引風機中心線的空間距離是否足夠，必要時需要對除塵器出口煙道及引風機入口煙道進行改造，然后再進行增加電場的改造工作；③電除塵器改為電袋復合除塵器或是布袋除塵器。在電袋復合除塵器工作過程中，氣流中的粉塵首先在電除塵單元中被荷電，隨著荷電粒子逐漸沉積于濾料表面，中性濾料會帶上與荷電粒子極性相同的電荷，從而在濾料表面形成靜電場。靜電場的形成會使粉塵層在濾料表面的排列更為有序，結構更為疏松，增大了粉塵層的孔隙率，降低粉塵層壓力損失。到目前為止，已經發展出3種典型的電袋復合除塵工藝，即：前電后袋串聯式、MSCTM技術和AHPC技術。電袋除塵器結合的技術優勢，不僅在于其中的靜電除塵器在煙氣到達布袋除塵器之前能夠收集大部分的粉塵，還在于預荷電的粉塵和濾料周圍的外加電場對過濾的增強效果。

5 結束語

隨著社會經濟的不斷發展，環境保護的問題已經引起了社會各界的重視。作為電力發電廠也應擔負起社會責任，應不斷的對電廠環保設施進行優化改造并不斷完善節能思路，這樣才能在保證環境的基礎上，更好的完成自己的使命。

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2096-2789（2016）11-0189-02