探讨丨300MW机组超低排放改造先进工艺-北极星火力发电网

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摘要：文章介绍了一种300MW机组超低排放改造的方法，着重对新型的脱硫除尘一体化技术工艺原理进行讲解，采用的技术投资少运行费用低，值得借鉴。

关键词：高效脱硫除尘双相整流除雾器

一、概况

某电厂#6机组为300MW亚临界燃煤发电机组，2006年2月投运。机组采用低氮燃烧技术降低氮氧化物生成量，配套建设高效SCR脱硝工艺、袋式除尘、石灰石-石膏湿法脱硫工艺处理锅炉废气。为进一步改善大气环境质量，保护生态环境，按照国家《2014-2020年煤电节能减排升级与改造行动计划》要求，电厂积极进行超低排放技术改造工作。#6机组超低排放改造项目于2016年4月正式开工建设，6月份完成。本项目设计指标为烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不大于5mg/Nm3、35mg/Nm3、50mg/Nm3。

二、改造内容

#6机组进行超低排放改造的主要内容为脱硝设施原SCR两层基础上加装一层催化剂及配套吹灰器，加装稀释风机及加热器。除尘器滤袋由原来的滤布(PPS纤维+PTFE基布)更换为超细、抗氧化、抗腐蚀、抗磨损材质(基布：PTFE;纤维：30%PPS超细+30%PPS+40%PTFE混纺)，更换配套袋笼。脱硫设施拆除原GGH，原两层屋脊式除雾器更换为三层高效屋脊式除雾器，吸收塔及烟道重新防腐，DCS升级改造，加装托盘(沸腾式泡沫脱硫除尘一体化装置)。同时对#6机组总排口进行技术改造和CEMS设备更换，满足低浓度污染物排放监测的要求。

三、先进工艺探讨

此次改造的先进工艺为除尘脱硫一体化的脱硫设备。本工程原有脱硫吸收塔为液柱塔+喷淋层，吸收塔浆池与塔体为一体结构。吸收塔浆池部分尺寸16.9m×9.9m，配五台侧入式搅拌器。吸收塔上部尺寸为10.9×9.9m，设3层喷射层、一层喷淋层，分别配置四台浆液循环泵。喷淋层上部布置有两级除雾器。在一级除雾器的上、下部，二级除雾器下部各布置一层清洗喷嘴，吸收塔的氧化空气系统有三台氧化风机。

目前随着国家超低排放标准的提高,对国内脱硫除尘技术提出了新的要求,脱硫效率及除尘效率需要大幅提高。国内各个脱硫厂家都对各自技术进行了升级开发,在烟气进行一级袋式除尘基础上(除尘器出口烟尘浓度不大于10mg/Nm3)，在后续的脱硫阶段分别提出了新型的脱硫除尘一体化技术,即在吸收塔内通过特殊的装置及喷淋系统的组合,既可以高效脱除烟气中SO2也可以高效脱除烟尘。其中有代表性的技术有国家电投集团远达环保的双相整流+高效除雾器、国电清新的旋汇耦合脱硫+管束式除尘器、凯迪环保II代高效沸腾托盘塔+高效除雾器技术、上海龙净单塔双区+高效除雾器技术等。

此次改造采用的是双相整流+高效除雾器技术，烟气通过双相整流装置与浆液产生均匀混合，提高了气液固三相传质速率，完成一级脱硫除尘，同时实现了快速降温及烟气均布，加之高效除雾器，提高了除尘和脱硫效率。

1、主要改造内容

(1))吸收塔入口烟道上方和第一次喷射层之间的塔体加高2.5m，安装双相整流装置1套，包含其支撑系统及防腐等。使进入吸收塔的烟气经过该设备后流场分布更均匀，同时烟气与在该设备上形成的浆液液膜撞击，促进气、液两相介质发生反应，提升吸收塔整体脱硫效率，而且还能避免烟气偏流短路现象，为了达到较高的脱硫效率，改造三层喷射层的浆液循环泵，加大了喷淋量，原一层喷淋层保留。

(2)将原吸收塔采用的两级屋脊式除雾器更换为三级高效屋脊式除雾器，更换后可满足吸收塔出口液滴含量出口雾滴小于≤15mg/Nm3。由于除雾器高度增加，除雾器区域高度由原有2.5m增加到4.5m，结合除雾器空间距离要求，#6吸收塔上部总增高3.2m。

(3)沸腾式传质构件支撑利旧原有12.279m层预留支撑梁进行安装。沸腾式传质构件采用模块化进行安装布置，模块与梁采用螺栓连接，模块与吸收塔壁预焊角钢亦采用螺栓连接，模块与模块之间用2205钢板制作的加固肋进行加固。沸腾式传质构件按照脱硫效率不低于10%设计，同时兼备除尘功能，开孔孔径35mm。沸腾式传质构件上下段设置4处压力测点

2、沸腾式泡沫脱硫除尘一体化装置原理

沸腾式泡沫脱硫除尘一体化技术核心在于双相整流+三级高效除雾器。其主要原理在于气液两相充分结合，有利于更小烟尘的去除。双相整流装置让吸收塔内烟气分布更均匀，通过CFD模拟，可以使吸收塔入口截面的不均匀度由36.4%降低到6.2%，因此除雾器不会产生局部超流现象。三级高效除雾器出口液滴含量不大于20mg/Nm3。

技术主要构成和原理图示：

原标题：300MW机组超低排放改造先进工艺探讨

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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