景德鎮(zhèn)電廠煙氣漂雨和酸雨的淺析與對(duì)策

方強(qiáng)

摘要和關(guān)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(fēng)壓，? 排煙溫度 ，阻力， 熱交換，提高效率，減少污染。

江西景德鎮(zhèn)發(fā)電廠2×660MW機(jī)組單機(jī)容量 ，電廠以承擔(dān)基本負(fù)荷為主，同時(shí)為了適應(yīng)系統(tǒng)調(diào)峰的需要，機(jī)組應(yīng)具有一定的調(diào)峰能力，能適應(yīng)變負(fù)荷運(yùn)行工況，本工程機(jī)組年利用小時(shí)數(shù)為5000小時(shí)。本工程設(shè)計(jì)煤種為淮南煤與樂平煤按5：5進(jìn)行混煤，校核煤種一為淮南煤與樂平煤按7：3進(jìn)行混煤，校核煤種二為淮南煤與樂平煤按4：6進(jìn)行混煤。氣象條件：景德鎮(zhèn)市屬亞熱帶季風(fēng)性氣候，熱量豐富，雨量充沛，氣候溫和，四季分明，無(wú)霜期長(zhǎng)。暮冬早春受西伯利亞冷高壓影響，多偏北風(fēng)，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(fēng)，天氣炎熱;夏秋之際受單一熱帶海洋氣團(tuán)控制，天晴少雨。本工程同步建設(shè)煙氣脫硫裝置，為達(dá)到《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（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(wú)旁路。全煙氣脫硫設(shè)計(jì)煤種下（含硫量1.5%時(shí)）脫硫效率為不小于95.3%。脫硫系統(tǒng)布置在爐后。主煙道后依次布置引風(fēng)機(jī)、原煙道、吸收塔、凈煙道;上述構(gòu)筑物每臺(tái)機(jī)組一套，兩臺(tái)機(jī)組的設(shè)施以煙囪中心線對(duì)稱布置。

脫硫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)：除塵器后設(shè)有2臺(tái)50%容量的動(dòng)葉可調(diào)軸流引風(fēng)機(jī)，TB工況507.1m3/s，6577Pa，對(duì)稱布置匯入同一原煙道進(jìn)入吸收塔。吸收塔采用噴淋塔設(shè)計(jì)，并將設(shè)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(nèi)吸收段設(shè)置三層噴淋（并預(yù)留一層噴淋位置），塔上部設(shè)置兩級(jí)除霧器（并預(yù)留一級(jí)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(shí)際氧）。煙道內(nèi)煙氣流速在10～15m/s之間，煙道接口尺寸選取如下：

景德鎮(zhèn)電廠1#機(jī)組于2010年12月31日通過168H期間和2#機(jī)組于2011年4月19日通過168H期間及投入商業(yè)運(yùn)行以來一直存在煙氣機(jī)械攜帶水嚴(yán)重，與脫硫后煙氣殘留硫化物混合形成酸雨和漂雨。導(dǎo)致產(chǎn)生酸雨和漂雨的原因有下列幾個(gè)方面：

1、吸收塔入口溫度設(shè)計(jì)值125℃，運(yùn)行時(shí)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(shè)計(jì)值50℃，運(yùn)行時(shí)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(diǎn)的高低只與煙氣SO3氣體的分壓力有關(guān)，分壓力越高，露點(diǎn)溫度越低（即SO3蒸汽越容易凝結(jié)）。煙氣露點(diǎn)一般在80℃，硫酸具有強(qiáng)烈的吸水性特性。排煙溫度低，濕度大，煙氣帶水嚴(yán)重，使之產(chǎn)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(shè)計(jì)煙氣含水量不大于75mg/Nm3（干基、實(shí)際氧），運(yùn)行時(shí)大于75mg/Nm3（干基、實(shí)際氧），除霧器不能有效除去煙氣的機(jī)械帶水，使之產(chǎn)生酸雨。

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

4、除霧器結(jié)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(tǒng)的正常運(yùn)行，煙塵在煙囪出口與冷凝下來的冷凝水結(jié)合成液滴也是會(huì)導(dǎo)致漂雨的現(xiàn)象出現(xiàn)。

6、部分循環(huán)漿液及水分被煙氣攜帶。

經(jīng)過運(yùn)行后的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)及停機(jī)檢查與上述原因進(jìn)行分析比對(duì)：

1、通過在運(yùn)行中觀察除霧器前后壓差不大，停機(jī)檢查除霧器無(wú)堵塞和破損情況，運(yùn)行中凈煙塵含量暫無(wú)超標(biāo)現(xiàn)象，所以排出上述原因3、原因4。

2、針對(duì)上述原因1、2、5采取以下措施：通過對(duì)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(qū)間，使煙氣中的水分氣化，避免結(jié)露現(xiàn)象產(chǎn)生，防止酸雨的產(chǎn)生。可在脫硫系統(tǒng)使用熱交換器，即增加GGH或暖風(fēng)器。

3、對(duì)除霧器及其沖洗系統(tǒng)進(jìn)行改造，將其沖洗水改為熱風(fēng)，可避免沖洗水產(chǎn)生的煙氣帶水量;同時(shí)提高了除霧器進(jìn)口煙溫度，可減少煙氣機(jī)械攜帶水量。（除霧器的耐極限溫度：120℃，時(shí)間長(zhǎng)≯30min， 運(yùn)行可承受溫度：≯100℃。）可節(jié)約系統(tǒng)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(yīng)區(qū)，增加煙氣反應(yīng)量和延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，可減少循環(huán)漿液的噴淋量，降低了漿液及水分被煙氣的攜帶機(jī)會(huì)。

針對(duì)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(yīng)對(duì)方案如下。

方案1：增加GGH系統(tǒng)。

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(xiàn)有引風(fēng)機(jī)的出力不能克服GGH帶來的阻力，需進(jìn)行系統(tǒng)論證。需增加風(fēng)機(jī)，帶來建設(shè)成本和運(yùn)行成本增加。現(xiàn)有場(chǎng)地布置不能滿足條件。

b、原煙道和凈煙道也要改造，也會(huì)增加系統(tǒng)阻力，需增加風(fēng)機(jī)出力，帶來建設(shè)成本增加。

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

d、現(xiàn)有吸收塔不能支撐GGH的重量及運(yùn)行方式，需對(duì)其整體改造，帶來建設(shè)成本增加，建設(shè)周期較長(zhǎng)。

方案2：增加螺紋管式暖風(fēng)器（空氣-煙氣熱交換器）系統(tǒng)。

1、 可行理由：

a、 在現(xiàn)有條件下進(jìn)行改造，相對(duì)于增加GGH方案，該方案能節(jié)約造價(jià)及運(yùn)行成本，現(xiàn)有場(chǎng)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(yīng)區(qū)，離塔底1m以上傾斜接入。可增加脫硫效率（需論證其系統(tǒng)阻力），減少循環(huán)漿液噴淋量，同時(shí)減少煙氣機(jī)械攜帶漿液量，增加原煙氣在吸收塔內(nèi)的停留時(shí)間。