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根据2015年1月份该厂提供的运行数据,脱硫装置运行4年以来,脱硫效率整体下降了2.8%,与设计值相比,存在较大的差距,与超低排放要求则相去甚远。由于国家及地方环保政策的提高,左权电厂现有脱硫装置中无法满足二氧化硫和烟尘达到30毫克/标准立方米和3毫克/标准立方米的排放限值要求,因此脱硫装置的改造势在必行。
“从机组的运行情况看,2013年较2011年,脱硫效率有所降低,2015年较2013年,脱硫效率进一步降低。脱硫效率持续下降的原因是由于浆液循环泵的连续运行,叶轮发生磨损,浆液循环泵时间运行参数偏离了原设计参数,循环泵实际流量和扬程低于原设计参数,造成脱硫效率的下降。”武汉凯迪相关负责人表示。
华能国际与武汉凯迪针对2号机组烟气脱硫改造工程进行研究,通过对现有装置的改造,以期二氧化硫、烟尘达到超低排放要求。鉴于环保政策越来越严的变化趋势,为了脱硫改造后脱硫装置能对环保政策有一定的前瞻性和适应性,本次脱硫装置改造尽可能按照较高的标准执行。
“原有脱硫装置并未专门考虑吸收塔的除尘功能,所以在脱硫改造时,必须考虑提高脱硫装置的除尘能力。这也正好是华能国际烟气协同治理技术路线的具体体现。改变了过去主要由单一设备处理单一污染物,实现了多个设备处理多种污染物。”何勇介绍道。
由于国家环保标准的提高,国内大部分电厂都在进行超低排放改造,受到单塔脱硫效率的限制,目前已经投入运行并且能够达到超低排放要求的项目,脱硫效率基本在98%~99%之间,国内利用单塔能够达到98%~99%脱硫效率的主要技术如下:双托盘喷淋塔、FGDPLUS技术、单塔双区、旋汇耦合脱硫技术、薄膜持液层托盘脱硫技术。
通过比较发现,双托盘吸收塔技术、单塔双区技术、旋汇耦合脱硫技术和FGDPLUS技术脱硫效率最高只能达到99%以下,难以满足该项目99.45%的要求。只有薄膜持液层托盘脱硫技术能够满足该项目脱硫效率的要求,并且具有占地面积小、系统简单、操作灵活、机组适应性强、项目初投资低、系统阻力适中、除尘效率高和综合能耗低等优点,因此单塔方案推荐采用薄膜持液层托盘脱硫技术。
该技术吸收塔采用单回路喷淋塔设计,为了满足提高脱除效率及除尘要求,吸收塔设一层托盘,四层喷淋层,一层薄膜持液层。
优化托盘设计使塔内烟气分布更均匀;研制新型喷嘴、改进除雾器性能,以拦截更多含固液滴及粒径增长后的烟尘颗粒。采用石灰石—石膏就地强制氧化脱硫工艺。脱硫剂为石灰石(CaCO3)与水配制的悬浮浆液。在吸收塔内烟气中的二氧化硫与石灰石反应后生成亚硫酸钙,并就地强制氧化为石膏,石膏经一级脱水后抛弃或经二级脱水得到含水10%的石膏。
按照烟气协同治理的工艺路线,左权电厂将进行低低温电除尘器改造,脱硫系统的改造将结合低低温电除尘器的应用,实现烟气协同治理,这个工艺路线的应用,可有效控制烟尘的排放。该厂一期2号机组脱硫改造工程静态投资为6500.2万元,单位造价为98.49元/千瓦。该厂2号机组烟气脱硫改造工程,本次改造设计煤种煤质FGD入口二氧化硫浓度按5440毫克/标准立方米考虑。对左权电厂而言,二氧化硫排放量的控制至关重要。根据国家及地方的环保政策,出口二氧化硫排放浓度要小于30毫克/标准立方米。左权电厂改造后脱硫装置入口二氧化硫5440毫克/标准立方米,项目改造完成后,按照出口30毫克/标准立方米计算,2台机组每年减少二氧化硫排放量约1402吨。
工程实施过程中,左权电厂厂长于全宁带领员工在晋中严寒冬季克服和解决了许多冬季施工问题。2015年12月30日,该厂圆满完成了2号机组超低排放的改造任务,机组顺利投运。
“高深”之思
据华能集团首席专家李卫东介绍,“高效除尘、深度脱硫”技术方案工艺系统设计中考虑的措施──二氧化硫吸收系统采用目前世界上最成熟和可靠的工艺技术,整套脱硫装置电耗低,运行费用相应降低。该系统相对于串联塔方案,采用托盘加薄膜持液层的改造方案,在实现同样的脱硫除尘性能前提下,能有效减小系统阻力,降低液气比,从而降低能耗,运行检修费用也相对降低。
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