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                      發電廠煙氣脫硫系統超低排放改造的案例部分設計及對策

                      04-14 391

                      發電廠煙氣脫硫系統超低排放改造的案例部分設計及對策

                      引風機改造部分原則:拆除現有引風機和增壓風機,引增合一;引增和一后,引風機和增壓風機電機功率不能夠滿足改造需求,需要對全廠引風機電機進行全部更換。

                      改造說明:本工程原引風機選型時,未按預留脫硝裝置+濕式電除塵器考慮。但在設置脫硝裝置+濕式電除塵器裝置后,煙氣系統阻力將增加,因此需對引風機出力進行核算。核算時,為保證風機安全穩定運行,要求風機運行工況點到失速曲線具有足夠大的距離。根據《電站鍋爐風機選型和使用導則》(DL/T468-2004)規定:軸流式風機需要保持相應的失速裕度,其可用失速安全系數表示為k,針對失速工況點的風量、風壓,在進行設計選型過程中,最好是考慮到k>1.3。公式 ,其中p、q為設計工況點的風壓和風量;pk、qk為失速工況點的風壓和風量。機組經超低排放改造后,系統總阻力增加約3050pa。陰風機電動機TB點功耗為3531.67kW,改造后的引風機電機負荷按照4200kW考慮,風機效率85%。

                       濕式電除塵器設計

                      國內火力發電廠的粉塵超低排放控制技術主要采用濕式電除塵器技術,濕式電除塵器又分為兩個主要技術流派,一種為板式臥式不銹鋼陽極電除塵器技術,另外一種為管式立式導電玻璃鋼陽極管電除塵器技術。

                      濕式電除塵技術路線的確定

                      目前國內超低排放粉塵控制技術主要分為兩大流派。

                      脫硫塔+高效除塵除霧器一體化工藝:其工作原理是氣體進入管束除塵裝置,經過旋流子分離器,氣體進行離心運動,大量細小液滴與顆粒在高速運動條件下碰撞機率大幅增加,易于凝聚、聚集成為大顆粒,大顆粒被筒壁的液膜吸收,從而實現從氣相的分離;高效除塵除霧裝置在達到超低排放要求的同時,具有運行阻力低,造價低,改造簡單,工期短,運行費用低等特點,但是由于其無動力,僅靠離心旋轉運動去除煙塵和石膏微塵,在低負荷時,煙氣流速減少,會使離心力降低,除塵效果變差,因此本工程不推薦采用。

                      濕式電除塵器:其工作原理為,在濕式靜電除塵器的陰極線和陽極線間增加直流高壓電。在受到強電場作用下,就會有雪崩式電離的出現,導致少量的陽離子和大量的負離子出現。在煙氣之中的塵粒子就能夠與這一部分離子出現相互的配裝,在面臨高壓靜電場庫侖力作用時就會直接被陽極收集,在受到水膜作用后依靠重力自流向下,最終與煙氣實現分離;對于極小部分的粒子,由于其黏性,所以也會粘附在陰極線上,通過關機后沖洗的方法將其清除。濕式電除塵器除能夠去除細微煙塵和石膏微塵外,還能夠除去SO、以及汞化合物,能夠保證機組在各種負荷下的煙塵排放濃度<5mg/Nm3,具有超前的、綜合性的環保功能。所以,本次改造推薦采用濕式電除塵器。

                      濕式電除塵技術又分為金屬板式臥式和玻璃鋼管式立式兩種技術流派,均可控制PM2.5、酸霧、氣溶膠、亞微米顆粒物、汞等的排放。在設備選型時,由于板式臥式濕式電除塵器占地面積較大,現場布置困難,所以本次改造方案采用玻璃鋼管式立式技術。濕煙氣從脫硫塔進入濕式電除器,然后從濕式除塵器底部流出,通過煙道進入煙囪。

                       脫硫超低排放改造設計原則

                      總體原則:采用先進、成熟、可靠的技術,造價要經濟、合理,運行穩定,便于運行維護。

                      主要原則:保證技術是先進的、可靠的,能滿足長期穩定運行需要;本系統考慮煙氣顆粒物的適當變化,結合最大負荷煙氣參數進行設計;材料選擇上保證適應實際運行條件的需要,考慮適當的腐蝕余量;設備提供合適數量的檢修口、取樣口、人孔門,盡量設置在平臺附近;設備和管路將充分考慮系統功能的實現和運行工作的方便。

                      機械部分設計原則:濕式電除塵裝置能適應鍋爐各負荷工況;對于整個系統和對應的裝置都應該滿足工況下的系統運行要求,并需正常的啟動其裝置與設備,在FGD控制室中實現正常監控和事故處理;針對電源故障,對于可能帶來無法挽回損失的,還需做好負荷電源的連接;當裝置處于停運階段,在不需過多或非常規準備與操作的前提下,滿足其實際的排水與沖洗處理;針對所使用的管道設備,如補償器、煙道等,在設計中就需考慮到在故障出現后會產生的機械應力及溫度熱應力;所有管道與設備,包含了煙道的設計,都需要對壓力、流量、溫度等進行合理分析,并了解事故出現之后的安全裕量;在實際設計環節,其材料也應考慮到運行的條件;針對FRP管道和塑料管,還需做好機械損傷的防范;在進行設備的沖洗與清掃中,需直接將廢水收集到FGD的排水坑中去,之后直接在吸收塔之中重復加以利用;針對所有設備、管道的布置,都需考慮到運作的方便性,能夠明確系統功能的實現。

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