陽城電廠機(jī)組脫硫除塵超低排放升級改造

劉學(xué)仁

【摘 要】通過對廠陽城電廠一期#1～#6機(jī)組的現(xiàn)狀及脫硫除塵系統(tǒng)調(diào)試分析，對脫硫工藝時(shí)脫硫除塵系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)的研究，并且針對性的探討了袋式除塵器的在線檢查過程中出現(xiàn)的問題，并正對于實(shí)際出現(xiàn)的問題給出了相關(guān)建議。

【關(guān)鍵詞】電廠；脫硫除塵系統(tǒng)；調(diào)試分析

1 項(xiàng)目背景

在2014年8月8號(hào)，山西政府頻布了《關(guān)于推進(jìn)全省燃煤發(fā)電機(jī)組超低排放的實(shí)施意見》（晉政辦發(fā)〔2014〕62號(hào)）。（下文簡稱意見）文件要求，山西省單機(jī)30萬千瓦及以上燃煤發(fā)電機(jī)組應(yīng)于2020年以前實(shí)現(xiàn)煙氣超低排放。

排放標(biāo)準(zhǔn)：排放過程中，30萬千瓦的燃煤發(fā)電機(jī)組分別按照Ⅰ、Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

超低排放標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ：常規(guī)燃煤發(fā)電機(jī)組達(dá)到天然氣燃?xì)廨啓C(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)，氮氧化物50mg/Nm3、二氧化硫35mg/Nm3、煙塵5mg/Nm3以下。超低排放標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ：低熱值煤發(fā)電機(jī)組基本達(dá)到天然氣燃?xì)廨啓C(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)，氮氧化物50mg/Nm3、二氧化硫35mg/Nm3、煙塵10mg/Nm3以下。

2015年03月01日山西省人民辦公廳發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步加快推進(jìn)全省燃煤發(fā)電機(jī)組超低排放改造工作的通知》（晉政辦發(fā)【2015】15號(hào)）。文件要求我省現(xiàn)役單臺(tái)機(jī)組30萬千瓦及以上燃煤發(fā)電機(jī)組于2017年底全部完成超低排放改造。對于現(xiàn)役機(jī)組一次性改造投資給予10%～30%的資金支持。

跟進(jìn)《意見》的要求，計(jì)劃在2017年年底之前，需要實(shí)現(xiàn)全省的排放標(biāo)準(zhǔn)，并且需要對超標(biāo)的發(fā)電機(jī)組進(jìn)行整改。在工作實(shí)踐過程中，按照《意見》精神，我省的單臺(tái)發(fā)電機(jī)組全部計(jì)劃在2017年年底改造完成，并且按照《意見》要求，每次改造資金扶持在10%～30%的資金支持。同時(shí)，在實(shí)踐過程中政府為了能夠促進(jìn)改造進(jìn)度，對于在2015年完成改造的補(bǔ)助30%；2016年完成改造的補(bǔ)助20%；2017年完成改造的補(bǔ)助10%。對于2017年底未完成改造、達(dá)不到超低排放標(biāo)準(zhǔn)的30萬千瓦及以上燃煤發(fā)電機(jī)一律予以關(guān)停。

目前，陽城國際發(fā)電有限責(zé)任公司（一期6×350MW）、大唐陽城發(fā)電有限責(zé)任公司（二期2×600MW）（以下簡稱陽城電廠）執(zhí)行的排放標(biāo)準(zhǔn)為：煙囪出口氮氧化物不大于200mg/Nm3、二氧化硫不大于200mg/Nm3、煙塵不大于30mg/Nm3。按照山西省政府超低排放要求陽城電廠八臺(tái)機(jī)組應(yīng)執(zhí)行超低排放標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ。

2 機(jī)組現(xiàn)狀

2.1 除塵器現(xiàn)狀

陽城電廠一期#1～#6機(jī)組除塵方式采用雙臺(tái)雙室五電場（高頻電源供電）電除塵器。2014年完成提效改造，改造后設(shè)計(jì)除塵效率不小于99.9%，設(shè)計(jì)煤種除塵器入口含塵濃度35g/Nm3以下，BMCR工況下，除塵器出口煙塵排放濃度小于40mg/Nm3。

現(xiàn)電除塵器運(yùn)行正常，二次電壓和二次電流運(yùn)行達(dá)到設(shè)計(jì)要求，出口煙塵排放濃度20mg/Nm3左右。

陽城電廠二期#7、#8機(jī)組除塵方式采用雙臺(tái)雙室四電場（三相電源供電及一電場不均勻?qū)ΨQ布置）電除塵器。2015年完成提效改造，改造后設(shè)計(jì)除塵效率不小于99.85%，設(shè)計(jì)煤種除塵器入口含塵濃度21.1g/Nm3 以下，BMCR工況下，除塵器出口煙塵排放濃度小于40mg/Nm3。

現(xiàn)電除塵器運(yùn)行正常，二次電壓和二次電流運(yùn)行達(dá)到設(shè)計(jì)要求，出口煙塵排放濃度20mg/Nm3左右。

2.2 脫硫系統(tǒng)現(xiàn)狀

陽城電廠八臺(tái)機(jī)組（6×350MW+2×600MW）均采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝，2008年06月投入運(yùn)行。機(jī)組投運(yùn)以來，由于實(shí)際燃煤含硫量波動(dòng)，大大超過設(shè)計(jì)值，導(dǎo)致脫硫系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，2011年完成#5～#8機(jī)組脫硫增容改造，2014年完成#1～#4機(jī)組脫硫增容改造及、#1～#8機(jī)組脫硫旁路封堵及#1～#6機(jī)組GGH取消改造工作。#1～#4機(jī)組脫硫增容改造后設(shè)計(jì)脫硫效率不小于97.5%，設(shè)計(jì)煤種含硫量為2.5%，BMCR工況下，入口二氧化硫（6%O2，標(biāo)態(tài)，干態(tài)）濃度為7200 mg/Nm3時(shí)，脫硫出口SO2排放濃度不大于180mg/Nm3；#5、#6機(jī)組脫硫增容改造后設(shè)計(jì)脫硫效率不小于96.1%，設(shè)計(jì)煤種含硫量為2.0%，BMCR工況下，入口二氧化硫（6%O2，標(biāo)態(tài)，干態(tài)）濃度為5100 mg/Nm3時(shí)，脫硫出口SO2排放濃度不大于200mg/Nm3；#7、#8機(jī)組脫硫增容改造后設(shè)計(jì)脫硫效率不小于95.4%，設(shè)計(jì)煤種含硫量為2.0%，BMCR工況下，入口二氧化硫（6%O2，標(biāo)態(tài)，干態(tài)）濃度為4400mg/Nm3時(shí)，脫硫出口SO2排放濃度不大于200mg/Nm3；

綜合以上敘述，各種排放標(biāo)準(zhǔn)不能符合實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)，因此需要對除塵、脫硫進(jìn)行改造，才能滿足實(shí)際排放要求。

對我廠超低排放改造工作建議如下：

1）建議我廠#1-#4機(jī)組脫硫裝置，不進(jìn)行增容改造。（按照超低排放試驗(yàn)數(shù)據(jù)，即四臺(tái)漿液循環(huán)泵運(yùn)行，一臺(tái)備用方式，在入口SO2濃度在4600mg/Nm3，出口SO2濃度控制在25mg/Nm3，脫硫效率為99.5%）；

2）建議#5-#8脫硫吸收塔體進(jìn)行升級改造，原則上原塔體不進(jìn)行大的改造，可以考慮SPD3一體化技術(shù)，增設(shè)托盤（單塔雙循環(huán)等技術(shù)）或雙塔雙循環(huán)等增容技術(shù)；

3）建議增設(shè)濕式電除塵，考慮國家將來對SO3、氣溶膠、汞的脫除要求。濕式電除塵采用管式，管式的優(yōu)點(diǎn)比板式的多，特別是用水少。

3 改造方案

建議公司參考已過驗(yàn)收的山西省超低排放試點(diǎn)格蒙瑞光熱電廠的改造方案。

格蒙國際瑞光電廠改造前設(shè)備基本情況

格蒙瑞光電廠總裝機(jī)容量（2X300MW）600MW，原脫硫除塵采用“濕式石灰石-石膏工藝”及雙室二電場+二級布袋的電袋除塵器。脫硫出口SO2濃度為160mg/Nm3；煙塵濃度為50mg/Nm3；為達(dá)到2014年08月08山西省人民政府辦公廳發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)全省燃煤發(fā)電機(jī)組超低排放的實(shí)施意見》（晉政辦發(fā)〔2014〕62號(hào)）。文件要求，山西省單機(jī)30萬千瓦及以上燃煤發(fā)電機(jī)組應(yīng)于2020年以前實(shí)現(xiàn)煙氣超低排放。委托山東三融環(huán)保工程有限公司，制定煙氣超低排放方案。

1）脫硫系統(tǒng)按入口SO2≤ 5000mg/Nm3（標(biāo)態(tài)、干基、6%O2），增設(shè)二級吸收塔，滿足FGD出口SO2≤35mg/Nm3（標(biāo)態(tài)、干基、6%O2）；脫硫廢水處理系統(tǒng)——將現(xiàn)有脫硫廢水處理系統(tǒng)處理后的廢水輸送至電袋除塵器入口前煙道，經(jīng)噴嘴霧化后噴入煙道處理。脫硫石膏脫水系統(tǒng)——將現(xiàn)有的石膏真空皮帶脫水機(jī)其中1臺(tái)更換為圓盤式脫水機(jī)；

2）除塵器系統(tǒng)以電袋除塵器按入口粉塵≤46.2g/Nm3（標(biāo)態(tài)、干基、6%O2），出口粉塵濃度≤30mg/Nm3（標(biāo)態(tài)、干基、6%O2），不做改造；

3）低低溫?zé)煔鈸Q熱系統(tǒng)（MGGH）——煙氣系統(tǒng)加裝低低溫?zé)煔鈸Q熱系統(tǒng)，煙氣降溫段換熱器安裝在現(xiàn)有電袋除塵器出口，煙氣升溫段換熱器安裝在濕式靜電除塵器出口；

4）安裝濕式靜電除塵器，滿足出口粉塵≤5mg/Nm3的要求；

5）根據(jù)系統(tǒng)改造后的阻力變化，引風(fēng)機(jī)按照系統(tǒng)要求進(jìn)行必要的改造，取消增壓風(fēng)機(jī)，引增合一；

6）脫硝入口NOx≤650mg/Nm3（標(biāo)態(tài)、干基、6%O2）；現(xiàn)有出口NOx濃度≤100mg/Nm3（標(biāo)態(tài)、干基、6%O2）條件下，加裝一層催化劑，滿足SCR出口NOx濃度≤50mg/Nm3（標(biāo)態(tài)、干基、6%O2）。

#1機(jī)組已于2014年11月05日通過環(huán)保超低排放驗(yàn)收，#2機(jī)組計(jì)劃在供熱期結(jié)束后，進(jìn)行改造。

1）除塵改造方案

本次除塵改造的方案選擇，來自于珠海克林環(huán)保公司生產(chǎn)的雙室一電場濕式靜電除塵器進(jìn)行改造，該設(shè)備除塵效率顯著，與普通的相比大于普通的75%，并排煙濃度≤5mg/Nm3。

2）脫硫改造方案

在原濕式石灰石-石膏脫硫工藝，增加二吸收塔直徑12.5×34.5m，一、二吸收塔各設(shè)置三層噴淋，入口SO2濃度5688mg/Nm3，出口SO2濃度小35 mg/Nm3脫硫效率為99.38%，除霧器設(shè)置一級管式+二級屋脊式（塔內(nèi)）高效除霧器及濕式除塵器，保證出口煙塵濃度小于5mg/Nm3，煙氣含濕率小于75mg/Nm3。

3）改造效果及評價(jià)

目前，#1機(jī)組改造工作已完成，污染物排放濃度能夠滿足超低排放要求；#2機(jī)組計(jì)劃供熱期接收后進(jìn)行改造。由于已經(jīng)完成性能驗(yàn)收監(jiān)測、環(huán)保監(jiān)測及驗(yàn)收工作，且作為山西省試點(diǎn)工程，已享受1.5分/kWh超低排放電價(jià)。粉塵儀采用DURAG設(shè)備，SO2、NOx、煙塵已經(jīng)按照要求設(shè)定為適當(dāng)?shù)牧砍蹋⊿O2 0～150mg/Nm3、NO×0～150mg/Nm3、煙塵0～15mg/Nm3）。由于濕式電除塵器可以按照要求進(jìn)行工況調(diào)整，能夠保證將來機(jī)組工況變化的要求。但是，由于吸收塔采用串聯(lián)方式，系統(tǒng)阻力大，低硫份時(shí)，必須保證三臺(tái)漿液循環(huán)泵運(yùn)行，不利用于系統(tǒng)節(jié)能需要。MGGH系統(tǒng)阻力在200～500Pa左右，主要是提高煙氣溫度，消除視覺污染，不利用于系統(tǒng)節(jié)能需要。

4 結(jié)語

通過對廠陽城電廠一期#1～#6機(jī)組當(dāng)前情況具體分析，針對于不同機(jī)組的改造情況給出了相關(guān)建議，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求的脫硫效率和除塵排放要求，結(jié)果達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

[責(zé)任編輯：田吉捷]