300mw亚临界机组空塔喷淋脱硫技术方案.docx

300mw亚临界机组空塔喷淋脱硫技术方案 国家发展和改革委员会、国防部和国家能源秘书处于2014年9月12日联合发布了《关于召开油气消费和节能减排改善和改造行动计划（2014-2010年）的通知》。 面对日益严格的排放标准,选用何种脱硫除尘技术方案至关重要。新近推出的“203”超低脱硫协同除尘技术以“单塔双区” 1 脱硫装置提效改造 某电厂2×300 MW亚临界凝汽式机组于2007年建设石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统,采用典型空塔喷淋技术。原设计情况为吸收塔直径13.6 m,浆池容积1395 m 为响应能源局电力处下发的《关于燃煤电厂烟气超低排放电量奖励的通知(征询意见稿)》的要求,同时考虑到建设的前瞻性,该电厂在2015年开始对原脱硫装置进行脱硫、除尘同步提效改造。改造要求包括沿用原石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺,燃煤硫分设计值为1.5%,对应FGD入口SO 2 改效处理技术方案 2.1 火炬树多孔性分布器o4-4 (1)吸收塔入口烟气量为1 310 445.00 Nm (2)吸收塔入口烟气温度为132.8℃; (3)吸收塔入口SO (4)吸收塔浆池容积为1395 m (5)每塔增设一层喷淋层,共四层,在喷淋层下方设置双层多孔性分布器。其中3台循环泵利用原设备,流量均为6000 m (6)每塔设置2台单级离心式氧化风机,一台运行一台备用,每台氧化风机流量为10 000 Nm (7)原两级除雾器改造为三级高效屋脊式除雾器+一级管式除雾器,出口液滴含量小于15 mg/Nm 2.2 单塔双区、原理优势 (1)浆池设置分区调节器,实现单塔双区结构。本工程在原有吸收塔浆池部分增设分区调节器和氧化空气管网,型式如图1所示,喷淋层喷出的浆液向下流动,流经分区调节器时产生文丘里效应,局部流速增大从而压制下部浆液返混,上部浆液p H值维持在5.3左右,而下部浆液p H值可达到6.1左右,实现“单塔双区”的运行目的。两个区域p H值差值最大能达到0.8,吸收塔的吸收能力可达到6倍提升。同时,低p H区有利于氧化,石膏纯度得到提高。 (2)塔内喷淋区域优化配置,增强覆盖效果。喷淋区域的浆液覆盖率是实现高脱硫效率的重要手段。本工程拆除原有喷淋层重新优化,更换3层并新增1层喷淋层,每层喷淋覆盖率提高到330%以上,喷嘴流量降至38.96 m 2.3 改造前吸收塔模型 (1)增设双层多孔性分布器。根据喷淋塔除尘机理分析结果 (2)改善塔内流场。吸收塔内流场均布效果对脱硫、除尘、除雾效果都有重要影响。本工程利用多层喷淋层叠加覆盖及优化喷淋层喷嘴布置、设置双层多孔性分布器、加高吸收塔、使除雾器前后保证3.4 m和2 m直段等措施提高流场均匀性。此外,原吸收塔锥顶的侧出方式改进为侧顶出,改善了吸收塔出口烟气流场。通过CFD模拟技术实现对塔内流动均布的要求 图2为本工程改造前后吸收塔模型。改造前吸收塔入口上方设置蜂窝结构的旋汇耦合器,三层喷淋层。本次改造拆除旋汇耦合器,在喷淋层下方设置双层多孔性分布器,并增加一层喷淋层。图3为改造前后底层喷淋层断面速度分布图。从图3中可以看出,改造前吸收塔入口偏流导致喷淋层断面速度分布明显不均匀,远离吸收塔入口一侧的烟气流速更低。改造后塔内增设的孔径为35 mm的多孔性分布器,对流场均匀性具有明显作用,另外喷淋层数的增多也对流场起到了改善作用。模拟结果显示,本工程改造后的速度离散偏差不大于0.2。 (3)原烟道设置喷雾系统。研究表明 (4)塔内除雾器升级改造。除雾器携带液滴是出口烟尘重要组成部分,因此选用超低携液量除雾器是控制吸收塔出口粉尘浓度的重要手段。本工程将原有两级除雾器更换为三级高效屋脊式除雾器+一级管式除雾器,改造后吸收塔出口烟气液滴含量降至15 mg/Nm 2.4 空塔流速的影响 在烟气量一定的条件下,烟气在吸收塔内的停留时间与空塔流速成反比,即空塔流速越低,吸收剂与烟气接触的时间越长,反应进行得越完全,脱硫效果越好 3 改造后的性能 本项目是采用“203”超低脱硫协同除尘技术最新投运的项目之一,改造后的系统表现出优异的脱硫除尘性能。图4为改造后脱硫装置进出口SO 4 高脱硫效率和80%以上的高脱硫系统以及n 通过某电厂超低排放改造的实践证明,采用“203”超低脱硫协同除尘技术的FGD系统,可以实现99.5%以上的高脱硫效率和80%以上的除尘效率。目前,该技术已经在国内多个工程项目中得到成功应用,均能够达到并优于国家最新燃煤电厂发电机组超低排放要求,在烟气深度净化方面具有良好的社会和经济效益,具有广阔的市场应用前景。