NID循环半干法烟气脱硫技术在改造工程中的应用
摘要:总结了N ID循环半干法烟气脱硫技术在台州电厂135MW机组和宁夏大武口2 ×110MW机组脱硫改造中的应用,结果表明:该技术占地小,改造方式灵活,适用于不同布置方式除尘装置的脱硫改造,能达到同时去除烟气中飞灰和SO2 的目的。
关键词:脱硫改造,NID,电除尘器,布袋除尘
0 引言
目前,老电厂锅炉后一般只安装了除尘设备而无脱硫装置,排放SO2 形成的酸雨已严重危害人类的生存环境,国家强制要求火电厂必须安装烟气脱硫装置。虽然石灰石—石膏湿法脱硫工艺较成熟、业绩较多,但它的占地面积大,运行维护量大,而老电厂通常未预留脱硫场地,所以在改造工程中受到一定的限制;干法脱硫技术脱硫效率低,常不能满足烟气达标排放要求, N ID循环半干法脱硫技术与湿法相比具有投资少、占地面积小、运行费用低、设备简单、维修方便、烟气无需再热、脱硫效率能达到湿法脱硫技术的水平,特别适合用于现有除尘设备的脱硫改造。
1 NID 技术简介
N ID技术以生石灰或消石灰作为吸收剂,与除尘器捕集下来的具有一定碱性的循环飞灰混合增湿后注入反应器,使之均匀地分布于热态烟气中。此时,吸收剂表面水分被蒸发,烟气得到冷却,但湿度增加,烟气中的SO2、HCl等酸性组分被吸收生成 CaSO3·1 /2H2O和CaCl2·4H2O。被除尘器捕集下来的脱硫终产物和未反应完全的吸收剂再部分注入混合增湿装置,并补充新鲜吸收剂后进行再循环,从而大大提高了吸收剂的利用率。
N ID循环半干法烟气脱硫系统的典型工艺流程见图1。
 |
2 改造工程简介
2. 1 设计基本参数
台州电厂135MW 机组、宁夏大武口电厂2 × 110MW机组脱硫、除尘改造工程采用N ID 循环半干法烟气脱硫工艺。改造工程设计参数详见表1 (本文烟气量均为标准状态值) 。
 |
2. 2 工艺流程
(1)台州电厂6号炉135MW机组N ID循环半干法烟气脱硫改造工程工艺流程详见图2。改造前烟气流程为:空气预热器→3电场电除尘器→引风机→烟囱;改造后的烟气流程为:空气预热器→初级除尘器→脱硫反应器→末级4电场电除尘器→引风机→烟囱,锅炉墙至原电除尘器第一排立柱之间距离仅为20. 7m。
 |
改造后的初级除尘器采用1电场电除尘器,设计除尘效率为90%,粉煤灰可以综合利用; N ID 循环半干法脱硫系统配置2个反应器,循环灰给料机、混合增湿器、消化器等由ALSTOM设计供货。
(2)宁夏大武口2 ×110MW机组N ID循环半干法烟气脱硫改造工程工艺流程详见图3。
 |
改造前烟气流程为:空气预热器→电除尘器→ 引风机;改造后烟气流程为:空气预热器→初级除尘器(原有) →引风机(原有) →脱硫反应器→末级布袋除尘器→引风机→烟囱。
初级除尘器利用原有的电除尘器,其后接原有的引风机,除尘效率为90% ,粉煤灰可综合利用。 N ID循环半干法脱硫系统配置2个反应器,其后再接布袋除尘器。因安装脱硫系统后原有引风机压力不够,后面又增加了1台引风机。脱硫系统核心设备如循环灰给料机、混合增湿器、消化器等由菲达公司设计供货。布袋除尘器本体采用ALSTOM的引进技术制造,滤料为进口滤布,喷吹阀由ALSTOM 供货。此套装置没有设计净烟气回风系统,在低负荷运行时,关闭部分反应器和布袋除尘器通道,保证运行反应器内的烟气流速。因引风机前的烟道设计有集箱联通,机组关闭任何1条或2条脱硫、除尘控制回路对机组的运行没有影响,布袋除尘器亦可以在线检修。
与其他半干法脱硫工艺相比,循环半干法的最大优点在于脱硫灰是在反应器外的专用混合器中增湿的,包括生石灰或消石灰吸收剂在内的混合灰表面水分非常均匀,使得从反应器出来的灰的湿度低且均匀,对反应器以及脱硫系统后面的收尘装置没有任何影响。
3 工程情况
3. 1 台州电厂改造工程
台州电厂6号炉135MW机组N ID循环半干法烟气脱硫改造工程于2005年10月开始动工建设, 2006年1月底完成安装。2006年3月完成冷态调试及文丘里流量测量校准、仪表校核等工作,烟气在线监测装置投入运行, 2006年5月进行石灰给料机给料量测试,循环灰给料顺序、石灰给料顺序、连锁检查,并在进行了一次脱硫DCS程序更新后,开始脱硫热态调试工作, 5 月17 日进行第一次烟气脱硫,脱硫效率达到90%以上。台州电厂N ID 循环半干法脱硫系统投入运行后,整套设备运行稳定、可靠,脱硫效率可达85%以上,其他工艺参数也基本达到设计要求。6月17日通过168 h试运行,期间的技术参数见表2。8月份完成设备性能试验和环保验收监测,通过竣工验收并移交电厂。
 |
该工程的特点是工作量大,施工复杂,工期紧迫,困难较大。要求在6号机组大修期间完成炉后 (锅炉房至烟囱间)所有原设备的拆除,并在有限的空间内安装初级和末级除尘器、脱硫设备、干出灰设备、脱硫剂输送设备、流化风和增湿水等系统设备。本工程从停炉到电除尘器运行的工期为88d。
3. 2 宁夏大武口改造工程
大武口发电厂2 ×110MW机组脱硫、除尘改造工程于2006年9月动工建设, 11月完成安装, 12月调试,并顺利通过了宁夏回族自治区环保局连续4 天对SO2 及粉尘的测试,全部指标达到设计要求,也满足国家环保要求。2台炉在2007年9月完成了 168 h试运行,期间的技术参数见表3。由于该电厂在所属区域属于重大排污源,其烟气监测系统已与该区的环保部门联网。到目前为止,该脱硫、除尘系统一直处于正常投运状态。
 |
该工程的特点是在原引风机后面安装新的脱硫系统,保证实际停炉时间不超过15d。
4 结语
N ID循环半干法烟气脱硫技术的实际工程应用表明,台州发电厂6号炉烟气脱硫、除尘改造方案适用于原电除尘器之前还有一定的空间,可安装预除尘器和脱硫反应器或者直接安装脱硫反应器;而大武口发电厂2 ×110MW机组的改造方案,是在原锅炉引风机后串接循环半干法脱硫、除尘系统,适用于引风机后有较大场地的工程。此改造方案可大大缩短锅炉的停炉时间,脱硫、除尘主体设备的安装不影响锅炉的正常运行,停炉时间仅仅是原引风机出口烟道与反应器进口烟道的对接时间。
N ID循环半干法烟气脱硫技术用于老机组脱硫改造具有占地少、脱硫效率高、运行稳定、对机组影响小的优点,改造工程仅仅在锅炉尾部烟道区域进行,涉及面小,对电厂周边环境几乎不产生影响。在多个项目中的成功应用表明,N ID技术是比较成熟、可靠的,但在实际运行过程中应加强对系统的维护与管理,密切关注关键参数值的变化,并及时、合理地调整各运行参数,只有这样才能保证整个系统的安全、稳定、长期运行。
使用微信“扫一扫”功能添加“谷腾环保网”
