探討超低排放改造對脫硫水平衡的影響及建議措施

韓 璐

（內(nèi)蒙古華伊卓資熱電有限公司，內(nèi)蒙古 烏蘭察布 012300）

隨著我國工業(yè)領(lǐng)域的快速發(fā)展，生態(tài)環(huán)境污染問題也越來越嚴(yán)重。國家多個部門聯(lián)合發(fā)布了《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計(jì)劃（2014-2020年）》，目的是引導(dǎo)各大電廠進(jìn)行超低排放改造，削弱電廠日常生產(chǎn)運(yùn)行對環(huán)境的負(fù)面影響。這一文件中明確指出，改造后的電廠排放物，在基準(zhǔn)含氧量6%的條件下，煙塵排放濃度不能高于10mg/Nm3，SO2的排放濃度不能高于35mg/Nm3，NOX的排放濃度不能高于50mg/Nm3。另外，在實(shí)際的電廠超低排放改造過程中，還將很多新型的技術(shù)和設(shè)備都融入到了脫硫系統(tǒng)當(dāng)中。這些新型技術(shù)與設(shè)備的應(yīng)用明顯改變了系統(tǒng)內(nèi)的水量，使得脫硫系統(tǒng)的動態(tài)水平衡受到了干擾。對此，必須要對脫硫系統(tǒng)中存在的問題進(jìn)行詳細(xì)的分析，并制定出有效的解決方法。

1 脫硫系統(tǒng)的超低排放改造分析

某電廠裝機(jī)規(guī)模4*200MW，于2018年至2020年先后完成機(jī)組超低排放改造。

#2、#3機(jī)組硫吸收塔，采用“石灰石-石膏”濕法脫硫工藝，吸收塔內(nèi)設(shè)置3層噴淋層，由**環(huán)境股份有限公司總承包，為2014年脫硫增容改造利舊的吸收塔，一爐一塔布置，不設(shè)GGH，引增合一，吸收塔配置3層噴淋層，設(shè)計(jì)入口SO2濃度3650mg/nm3(標(biāo)態(tài)、干基、6%O2)，出口SO2濃度不高于200mg/nm3(標(biāo)態(tài)、干基、6%O2)，脫硫效率不低于96.20%。

超低改造范圍：

#2機(jī)組拆除最低層噴淋層，增加一層托盤合金托盤材質(zhì)采用2205不銹鋼，厚度不小于3.5mm，托盤梁同時做為檢修平臺使用。增加二層噴淋層采用高效單向雙頭空心錐噴嘴，并對剩余二層噴淋層改造為高效單向雙頭空心錐噴嘴，最終形成一層托盤+四層噴淋層的配置，保留管式除霧器，將現(xiàn)有屋脊式除霧器更換為高效除塵除霧裝置，通過脫硫高效協(xié)同除塵實(shí)現(xiàn)煙塵超低排放要求。最終，脫硫吸收塔入口SO2濃度為3650mg/Nm3(干基，標(biāo)態(tài)，6%O2)，出口及煙囪入口SO2濃度≤35mg/Nm3(干基，標(biāo)態(tài)，6%O2)、入口煙塵濃度為20mg/Nm3(干基，標(biāo)態(tài)，6%O2)，出口及煙囪入口煙塵濃度≤5mg/Nm3(干基，標(biāo)態(tài)，6%O2)。

#3脫硫吸收塔：拆除最低層噴淋層，增加一層托盤合金托盤材質(zhì)采用2205不銹鋼，厚度不小于3.5mm，托盤梁同時做為檢修平臺使用。增加二層噴淋層并改造其余二層噴淋層采用高效單向雙頭空心錐噴嘴形成一層托盤+四層噴淋層的配置，保留現(xiàn)有管式除霧器，二層屋脊式除霧器，脫硫出口安裝徑流式除塵器，煙囪入口SO2濃度≤35mg/Nm3(干基，標(biāo)態(tài)，6%O2)。

#1、#4脫硫吸收塔拆除最低層噴淋層，增加一層托盤合金托盤材質(zhì)采用2205不銹鋼，厚度不小于3.5mm，托盤梁同時做為檢修平臺使用。增加一層噴淋層采用高效單向雙頭空心錐噴嘴形成一層托盤+四層噴淋層的配置，保留管式除霧器，將現(xiàn)有屋脊式除霧器更換為高效除塵除霧裝置，通過脫硫高效協(xié)同除塵實(shí)現(xiàn)煙塵超低排放要求。最終，脫硫吸收塔入口SO2濃度為3650mg/Nm3(干基，標(biāo)態(tài)，6%O2)，出口及煙囪入口SO2濃度≤35mg/Nm3(干基，標(biāo)態(tài)，6%O2)、入口煙塵濃度為20mg/Nm3(干基，標(biāo)態(tài)，6%O2)，出口及煙囪入口煙塵濃度≤5mg/Nm3(干基，標(biāo)態(tài)，6%O2)。

雖然機(jī)組經(jīng)過超低改造煙氣排放的污染物大量減少，但改造后的機(jī)組使用了高效除霧裝置，降低了煙塵的排放濃度，和煙氣的液滴含量。而這，也增大了脫硫系統(tǒng)水平衡的控制難度[1]。

2 超低排放改造對脫硫水平衡的影響

水平衡是脫硫工藝中非常重要的一部分。在氧化過程中，如果將石灰石作為脫硫劑，那么就必須要確保脫硫廢水的順利排出。只有這樣，才能夠?qū){液中的氯離子含量進(jìn)行限制，提升脫硫反應(yīng)效率；才能夠加強(qiáng)防腐材料的使用成本和維護(hù)費(fèi)用，提升脫硫設(shè)備和脫硫系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。在氧化反應(yīng)過程中，還會產(chǎn)生一定的石膏。這些石膏具有一定的利用價值。但要想對石膏進(jìn)行有效的利用，就必須要利用真空脫水皮帶機(jī)對其進(jìn)行脫水，目的是脫除石膏漿液中的水的含量，為防止濾布的堵塞，必須對濾布連續(xù)沖洗。在這一過程中，產(chǎn)生的廢水又會再次回到脫硫系統(tǒng)中，使水平衡問題更加嚴(yán)重。所以，針對超低排放改造后的機(jī)組，必須要加強(qiáng)廢水排放方面的設(shè)計(jì)，確保脫硫系統(tǒng)水平衡受到最小范圍內(nèi)的影響[2]。

3 降低超排放改造對脫硫水平衡影響的建議措施

第一，提高石灰石漿液的密度。如果石灰漿液和供應(yīng)系統(tǒng)的運(yùn)行處于正常狀態(tài)，那么就可以將石灰懸浮液原本為1233kg/m3的工作密度調(diào)整到1315kg/m3。這樣一來，固體含量也由原來的30%調(diào)整到了38%。第二，如果負(fù)荷偏大，那么還可以根據(jù)實(shí)際情況提高脫硫入口的煙溫，進(jìn)而使煙氣帶水量得到明顯的提升。第三，對廢水回用水進(jìn)入工藝水箱的ph值進(jìn)行重點(diǎn)控制，脫硫漿液制備所需的水源均由回用水提供。如果回用水的ph值偏低，那么也會導(dǎo)致配置漿液的ph值不高。而這就會導(dǎo)致吸收塔持續(xù)補(bǔ)漿現(xiàn)象的發(fā)生，進(jìn)而提高系統(tǒng)中進(jìn)入的必需水量。第四，對除霧器的沖洗方式進(jìn)行改善。在沒有經(jīng)過超低排放改造之前，需要每隔6個小時執(zhí)行一次原始除霧器沖洗程序。經(jīng)過超低排放改造之后，可以將其改成每隔8個小時執(zhí)行一次原始除霧器的沖洗程序。與此同時，還要加強(qiáng)所有沖洗單元的定期維護(hù)，并在每一次檢查維修的過程中，對除霧器的內(nèi)部進(jìn)行徹底的檢查，并做好相應(yīng)的清潔工作。第五，對水的回用和調(diào)整予以高度的重視。將氧化風(fēng)機(jī)冷卻水和循環(huán)水真空泵密封水的回水管路接回到工業(yè)水箱，這樣每小時能夠回收約45噸工業(yè)冷卻水。對各轉(zhuǎn)機(jī)的冷卻水和機(jī)封密封水的閥門開度控制，在確保轉(zhuǎn)機(jī)不發(fā)生故障的前提下減少用水量。第六，對石膏濾餅的洗滌水進(jìn)行動態(tài)化的調(diào)整，并增強(qiáng)調(diào)整的靈活性。工作人員要先對吸收塔漿液的氯離子濃度進(jìn)行分析，并明確運(yùn)行中需要投入的石膏旋流器數(shù)量。然后再結(jié)合這兩方面的因素，對石膏濾餅的沖洗水級數(shù)進(jìn)行控制，對石膏濾餅的沖洗水大小進(jìn)行調(diào)整。這樣一來，不僅可以對石膏中的氯離子含量進(jìn)行有效的控制，使其達(dá)到生產(chǎn)廠家的實(shí)際使用標(biāo)準(zhǔn)；還可以最大限度的降低脫硫系統(tǒng)中進(jìn)入的水量，實(shí)現(xiàn)水資源的節(jié)約[3]。

4 結(jié)語

綜上所述，由于高效除霧設(shè)備的應(yīng)用，使得除塵過程中的捕獲液滴能力變高，使得煙氣攜帶的水減少。而這就是導(dǎo)致脫硫水平衡問題的主要因素。與此同時，在脫硫系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行過程中，各種新型技術(shù)與新型設(shè)備的融入還使得吸收塔的進(jìn)水量大大增加。在這種情況下，要想有效降超低排放改造對脫硫水平衡的不利影響，不僅要對回收水系統(tǒng)和廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)合理的改進(jìn)與完善，還需要在后期的運(yùn)行過程中，對各轉(zhuǎn)機(jī)冷卻水進(jìn)行靈活調(diào)整，為脫硫水平衡提供 保證。