景德鎮電廠煙氣漂雨和酸雨的淺析與對策

方強

摘要和關鍵詞：? 燃料條件，? ?氣象條件 ， 煙氣漂雨和酸雨 ， 脫硫煙氣流量、流速、風壓，? 排煙溫度 ，阻力， 熱交換，提高效率，減少污染。

江西景德鎮發電廠2×660MW機組單機容量 ，電廠以承擔基本負荷為主，同時為了適應系統調峰的需要，機組應具有一定的調峰能力，能適應變負荷運行工況，本工程機組年利用小時數為5000小時。本工程設計煤種為淮南煤與樂平煤按5：5進行混煤，校核煤種一為淮南煤與樂平煤按7：3進行混煤，校核煤種二為淮南煤與樂平煤按4：6進行混煤。氣象條件：景德鎮市屬亞熱帶季風性氣候，熱量豐富，雨量充沛，氣候溫和，四季分明，無霜期長。暮冬早春受西伯利亞冷高壓影響，多偏北風，天氣寒冷;春夏之交南北冷暖氣流交流，梅雨綿綿;盛夏多為副熱帶高壓控制，多偏南風，天氣炎熱;夏秋之際受單一熱帶海洋氣團控制，天晴少雨。本工程同步建設煙氣脫硫裝置，為達到《火電廠大氣污染物排放標準（GB13223-2003）》要求，采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝，一爐一塔，全煙氣脫硫，不安裝GGH加熱裝置無旁路。全煙氣脫硫設計煤種下（含硫量1.5%時）脫硫效率為不小于95.3%。脫硫系統布置在爐后。主煙道后依次布置引風機、原煙道、吸收塔、凈煙道;上述構筑物每臺機組一套，兩臺機組的設施以煙囪中心線對稱布置。

脫硫系統的設計參數：除塵器后設有2臺50%容量的動葉可調軸流引風機，TB工況507.1m3/s，6577Pa，對稱布置匯入同一原煙道進入吸收塔。吸收塔采用噴淋塔設計，并將設置有氧化空氣管道的漿池直接布置在吸收塔下部（5.5m處），塔內吸收段設置三層噴淋（并預留一層噴淋位置），塔上部設置兩級除霧器（并預留一級除霧器位置）、四層噴淋沖洗，用以捕集分離凈煙氣夾帶的霧滴，除霧器出口煙氣含水量不大于75mg/Nm3（干基、實際氧）。煙道內煙氣流速在10～15m/s之間，煙道接口尺寸選取如下：

景德鎮電廠1#機組于2010年12月31日通過168H期間和2#機組于2011年4月19日通過168H期間及投入商業運行以來一直存在煙氣機械攜帶水嚴重，與脫硫后煙氣殘留硫化物混合形成酸雨和漂雨。導致產生酸雨和漂雨的原因有下列幾個方面：

1、吸收塔入口溫度設計值125℃，運行時原煙氣溫度140℃左右、流量1141.9KNm3/h、壓力1.412KPa、濕度6-7℅，吸收塔出口溫度設計值50℃，運行時凈煙氣溫度值55℃左右，流量1747.8KNm3/h、壓力0.3-0.4KPa、濕度8-10℅;煙氣露點的高低只與煙氣SO3氣體的分壓力有關，分壓力越高，露點溫度越低（即SO3蒸汽越容易凝結）。煙氣露點一般在80℃，硫酸具有強烈的吸水性特性。排煙溫度低，濕度大，煙氣帶水嚴重，使之產生酸雨。

2、除霧器四層噴淋沖洗使排煙帶水，降低排煙溫度，增加煙氣濕度;除霧器出口設計煙氣含水量不大于75mg/Nm3（干基、實際氧），運行時大于75mg/Nm3（干基、實際氧），除霧器不能有效除去煙氣的機械帶水，使之產生酸雨。

3、煙氣量短期內超標，煙氣量過大時煙氣流速過高，夾帶液滴較多，可將較細小的液滴帶走致使除霧器效率降低。

4、除霧器結垢或是局部損壞影響除霧器效果。

5、煙塵含量過高也將影響脫硫系統的正常運行，煙塵在煙囪出口與冷凝下來的冷凝水結合成液滴也是會導致漂雨的現象出現。

6、部分循環漿液及水分被煙氣攜帶。

經過運行后的現象和數據及停機檢查與上述原因進行分析比對：

1、通過在運行中觀察除霧器前后壓差不大，停機檢查除霧器無堵塞和破損情況，運行中凈煙塵含量暫無超標現象，所以排出上述原因3、原因4。

2、針對上述原因1、2、5采取以下措施：通過對流換熱提高吸收塔出口排煙溫度，將排煙溫度提高到85-95℃區間，使煙氣中的水分氣化，避免結露現象產生，防止酸雨的產生。可在脫硫系統使用熱交換器，即增加GGH或暖風器。

3、對除霧器及其沖洗系統進行改造，將其沖洗水改為熱風，可避免沖洗水產生的煙氣帶水量;同時提高了除霧器進口煙溫度，可減少煙氣機械攜帶水量。（除霧器的耐極限溫度：120℃，時間長≯30min， 運行可承受溫度：≯100℃。）可節約系統用水。

4、考慮原因6，可在原煙道取口加裝引流管將部分煙氣引入吸收塔底部反應區，增加煙氣反應量和延長反應時間，可減少循環漿液的噴淋量，降低了漿液及水分被煙氣的攜帶機會。

針對以上分析，可采取以下措施來防止和避免酸雨和漂雨的形成，提出解決應對方案如下。

方案1：增加GGH系統。

1、可行理由：

a、提高吸收塔出口排煙溫度，防止酸雨和漂雨形成。

2、不可行理由：

a、現有引風機的出力不能克服GGH帶來的阻力，需進行系統論證。需增加風機，帶來建設成本和運行成本增加。現有場地布置不能滿足條件。

b、原煙道和凈煙道也要改造，也會增加系統阻力，需增加風機出力，帶來建設成本增加。

c、吸收塔從除霧器層開始要進行改造，整體上移，讓出安裝GGH的空間，帶來建設成本增加。現有的空間布置不能滿足條件。

d、現有吸收塔不能支撐GGH的重量及運行方式，需對其整體改造，帶來建設成本增加，建設周期較長。

方案2：增加螺紋管式暖風器（空氣-煙氣熱交換器）系統。

1、 可行理由：

a、 在現有條件下進行改造，相對于增加GGH方案，該方案能節約造價及運行成本，現有場地、條件可滿足改造。

b、 從原煙道底部上取2×φ600-1000mm管道將部分原煙氣引流到吸收塔底部反應區，離塔底1m以上傾斜接入。可增加脫硫效率（需論證其系統阻力），減少循環漿液噴淋量，同時減少煙氣機械攜帶漿液量，增加原煙氣在吸收塔內的停留時間。