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烟囱施工

燃煤电厂烟气脱硫改造方案

文章来源:江苏宏亚高空工程有限公司时间:2021-03-26点击数:151
1 吸收塔系统
此次石嘴山电厂烟气脱硫超低排放采用单塔双循环吸收SO2,为充分促进烟气与石灰石浆液的反应,保留下部三层并新增二层喷淋装置,即采用3+3喷淋层配置方案。

通过对原有的脱硫塔加高处理,在现有最上层喷淋层截塔顶基础上再加高15 m,留出空间布置两层新的喷淋层,与原有装置的最上层喷淋装置组成一组三层喷淋层,每个喷淋层保证有一台石灰水浆液循环泵保障浆液的供应。改造后的脱硫塔下面三层喷淋层作为一级循环吸收装置,上面三层喷淋层作为二级循环吸收装置(逆流喷淋设计),两级循环吸收装置之间安装浆液收集器用于收集二级循环吸收装置脱硫后的石灰石浆液并引导浆池。

石灰石浆液的酸碱度直接影响到脱硫效率,本文采用的单塔双循环方案中,针对两级循环吸收装置内的循环浆液酸碱度进行检测控制,其中一级循环浆液为了提高脱硫塔内中和反应后的亚硫酸钙氧化过程,p H酸碱度控制在5.0左右,二级循环浆液p H酸碱度控制在6~6.2,有利于SO2的吸收。

新增塔外AFT浆池用于二级循环吸收装置的浆液回收,浆池容积1250 m3,直径7 m,高31.5 m,浆池配3台搅拌装置。并增设2台AFT浆池排浆泵用于运行过程中浆池所收集浆液的排出、分离进而干燥。

石嘴山电厂现有吸收塔屋脊式除雾器保留下来并在该除雾器的底部新增加一层管式除雾器,改善气流流动状态,使得其更加均匀分布,提高总体除雾器除雾效果。

4.2 烟气系统
4.2.1 风机系统
风机系统改造选型过程主要考虑此次超低排放改造对烟道阻力的影响,主要包括:对现有脱硫塔出口烟道进行加高改造并对通往除尘设备的烟道进行改造,增加阻力800Pa;根据电厂超低排放总体改造方案需要考虑脱硫协同除尘改造塔内新增设施的烟气阻力增加350 Pa;SCR脱硝超低排放改造后增加备用层催化剂,增加阻力200~250 Pa;对于机组脱硫装置入口的烟道进行优化降低其阻力约100 Pa。总体而言本次改造后烟气系统共计约增加阻力1250~1300Pa,需要对原有风机设备进行优化。

电厂进行脱硫、脱硝及湿除改造,脱硫采用单塔双循环工艺,烟风系统设计增加阻力约1300 Pa,以#1机组引风机为例。

脱硫、湿除改造后,引风机压升升高约1300 Pa,运行工况点分别为A侧(281 m3/s,8745 Pa)及B侧(299 m3/s,8743 Pa)。

根据风机测试结果可以看出,改造后机组在满负荷运行工况下,现A、B引风机运行点已临近失速线。根据电力行业标准规定的轴流风机失速安全系数k值需>1.3,现引风机失速安全系数分别为1.11和1.14,不满足失速安全系数的设计要求。为满足失速安全系数k值>1.3的要求,现引风机在测试流量下,压升最高只能到达7500 Pa左右,所以脱硫、脱硝及湿除改造后,电厂现引风机不满足机组满负荷安全稳定运行的要求。

4.2.2 烟道
为简化系统运行,降低机组非停次数,石嘴山电厂之前进行了风机的引增合一改造,该改造过程考虑的脱硫烟道的承压能力为±2000 Pa。此次电厂烟气超低排放改造后由前文分析可以进一步测算出引风机后侧的烟气阻力将增加约1500 Pa,以此为基础脱硫烟道实际烟气正压将超过引增合一改造后脱硫烟道设计允许值,因此有必要对脱硫装置入口烟道进行加固处理,保证安全。

4.2.3 烟囱防腐
现有每两台发电机组共用一座高210 m、出口内径7.0m,钢筋混凝土烟囱,烟囱采用内衬耐酸砖及保温层的钢筋混凝土壁烟囱,烟气不进行脱硫处理的条件完成设计的。2008年脱硫装置投运,未设置GGH,脱硫后的烟气为湿饱和烟气,烟温低,烟气中水分含量大。2009~2010年石电分别对#1、#2烟囱内壁采用特种耐酸胶泥进行了防腐处理。烟囱内壁涂刷3 mm耐酸胶泥防腐层,积灰平台涂刷10 mm耐酸胶泥防腐层。

耐酸胶泥的结构疏松,孔隙率大,表面粗糙,其吸水率和吸湿性较大,长期运行后由于膨胀影响导致耐酸胶泥层容易开裂。在湿烟囱内局部正压环境下,强腐蚀性烟气腐蚀渗透烟囱内衬耐酸砖砌体缝隙,破坏釉面砖砌体层,在烟囱建筑预留孔填补不饱满薄弱环节,首先腐蚀穿透烟囱混凝土筒体,造成结露液渗漏。

4.3 氧化空气系统
原有四台机组的脱硫装置氧化空气系统包含5500Nm3/h,升压85 k Pa的风机4台,风量8000 Nm3/h,升压85k Pa的风机三台,根据烟气超低排放改造后的所需氧量计算可知现有氧化风机风量能够满足改造后运行风量要求。

但由于此次改造后新增了AFT浆池,因此需要新增氧化风管至AFT氧化槽用于亚硫酸钙的氧化。

4.4 石灰石供浆系统
目前石嘴山电厂4台机组的石灰石供应2台处理能力38 t/h的湿式球磨机保障,根据超低排放改造后的石灰石消耗量计算结果(48.34 t/h)可知原有湿式球磨机在正常运行情况下完全满足电厂四台机组的脱硫过程石灰石需求量。但对两台球磨机的要求较高,特别是一台故障或检修时,不足以保障机组烟气脱硫装置的正常运行。因此本次烟气超低改造新增一套粉制浆系统备用。
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