环保技术｜Ｉ 葛同磊 （上海发电设备成套设计研究院有限责任公司 上海摘要．鱼 某燃煤热电厂湿法脱硫“石膏雨”原因分析及解决方案 ２００２４０） 针对某燃煤热电厂锅炉烟囱出现的“石膏雨”Ｉ＇１题．根据该热电厂提供的锅炉技术参数、脱硫系统图纸资料、脱硫 系统操作方式，对“石膏雨”形成原因进行分析。结合该热电厂实际情况，提出解决方案：改善塔内烟气流场均匀性；增加最上 层喷淋层与除雾器底部的间距；烟气入口与第一层喷淋层之间增加一层鼓泡乳化板。在引风机阻力仅增加３５ｏｐａ的情况下，该 方案不仅解决烟囱“石膏雨”问题，而且提高了脱硫效率。 关键词湿法脱硫石膏雨除雾器鼓泡乳化板 中图分类号：Ｘ７４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—９０６４（２０１８）ｏｌ一０８３—０２ 我国大部分火力发电厂脱硫系统采用石灰石一石膏湿 ３原因分析及解决 方案 ３．１ “石膏雨”形成原 因 莹 法脱硫工艺．排烟温度为５Ｏ ５５℃，排烟温度较低，吸收塔出 口带有饱和水的净烟气在排出过程中部分冷凝形成液滴。若 吸收塔内的除雾器效果不好，液滴夹杂在烟气中。“湿烟气” 自烟囱口排出后不能有效的抬升、扩散到大气中．烟气中携 带的液滴聚集在烟囱附近．落到地面形成“石膏雨”或酸雨， 根据该热电厂提 供的技术参数和相关 图纸资料．分析石膏夹 带现象的主要原因有： 对电厂及周边环境产生污染，甚至腐蚀设备［ ］。本文以某热 电厂锅炉烟囱出现的“石膏雨”问题为例。分析“石膏雨”的原 因．并提出解决方案。 １概述 某燃煤热电厂现有２台２６０ｔ／ｈ循环流化床锅炉．采用一 炉一塔结构，用石灰石（石膏）脱硫法，同时配套有ＳＮＣＲ＋ （１）塔内烟气流场 分布不均匀．吸收塔内 无气体均布器．特别是妻 净烟气从吸收塔侧壁 直接开Ｈ引出．造成烟 气偏流．高流速烟气 “夹带”浆液。 （２）最上层喷淋层 与除雾器底部间距为 １．６ｍ．与设计值３～ ＳＣＲ脱硝与湿式静电除尘器装置。根据该热电厂反馈，２０１６ 年运行期问．吸收塔脱硫效率满足超净排放要求（在基准氧 含量６％的条件下．二氧化硫排放浓度分别不高于３５ｍｇ／ ｍｓ）．但掺烧污泥量稍微过量。脱硫效率不满足超净排放要 求。同时各湿式静电除尘器内部均有石膏结垢，分析原因为 脱硫塔出口烟气石膏夹带太多 为保证脱硫塔出口液滴含量 满足设计值．同时提高吸收塔脱硫效率．拟先对其中一台吸 收塔进行改造。吸收塔立面图如图１所示。 改造后。保证吸收塔出口雾滴含量￣＜７５ｍｇ，ｒＮｍｓ：在基准 氧含量６％的条件下．吸收塔人１２１烟气Ｓ０，含量２８００ｍｇ／Ｎｍ３ ３．５ｍ相比间距偏小． 烟气中夹带的浆液中 大颗粒没有沉降就被 图１吸收塔立面图 带入除雾器．除雾器负 时，吸收塔出口Ｓ０２含量≤３５ｍｇ／ｍ￣。 荷增加，部分浆液无法通过除雾器去除。 （３）现有除雾器布置及除雾效果不理想．导致烟气中夹 带浆液。设计吸收塔中除雾器覆盖的面积为正方形．塔壁和 ２锅炉参数 表１该热电厂２６０ｔ／ｈ ＣＦＢ锅炉参数 除雾器之间的弓形部分采用平板除雾器。不同类型除雾器烟 气阻力不同，阻力较小除雾器部分烟气流速较快．可能导致 携带大量浆液 ３．２解决方案 （１）改善塔内烟气流场均匀性。更改现有吸收塔烟气出 ｔ３方向，将现吸收塔出ＶＩ烟道的侧出口封堵，改为顶出式，避 免烟气偏流，使烟气通过除雾器时流场更加均匀。拆除原吸 收塔顶临时烟囱，顶出烟道接人原吸收塔出口烟道．为减少 烟道阻力弯头尽量采用大弯曲半径弯头．拆除湿电旁路烟 道，在塔顶弯管顶部增加临时开口、法兰盲板封堵，并增加相 （下转第８５页） 作者简介：葛同磊（１９８８＾，），男，助理工程师，主要从事电站环保改造方面的．ｚ－ｅ￣。 ２ｏ１８．Ｎｏ．１ 节能减排 １．４配电线路的节能 严格采用二级配电，实现线路损耗的最低。 １．５加强电能管理 配电线路的节能可以从合理设置变电站位置、提高功率 因数、降低谐波电流损耗等方面来实现 （１）合理设置变电站位置。在日常设计中变电站的灵活 在水厂设计中．需要对电能计量设备进行全面的检测和 管理．设计完整的电能计量管理系统．通过该系统我们能够 对每个工艺段进行电量考核．对数据进行分析对比．制定相 布置，减少供电级数。是配电线路的节能关键。在总图上应尽 可能的靠近负荷中心．并且采用二级配电。使车间配电柜尽 量靠近车间的负荷中心．这样可降低电缆的初始投资及线路 关措施．减少不必要的电能损耗，更好地指导生产，增强工作 人员的节能意识 损耗．降低供电成本。 （２）提高功率因数。在净水厂中用电设备提高功率因数 主要是指在变压器出线侧母排上设置自动投切的电容无功 ２结论 净水厂的电气节能是企业自身经济效益的内在需要．同 时也是企业社会责任感的体现。随着科技的发展，变压器、电 补偿装置，补偿用电设备所需的无功电流．减少线路输送的 总电流．从而降低线路损耗，达到节能的目的 机、照明灯具等电气设备的效率肯定会越来越高。因此在设 计选型过程中，我们要时刻关注国家相关规范、了解电气技 （３）降低谐波电流。在低压变频器集中的电气室采用有 源滤波装置．可有效改善系统内谐波量．有效降低变压器及 线路的压降。减少变压器、线路及电机的温升．从而降低电能 损耗。 术的发展，掌握电气节能的新技术、新设备，选用高效节能的 电气设备．不断改进电气节能技术工作。 参考文献 １ 任元会 工业与民用配电设计手册（第３版）．北京：中国电力出版 社．２００５． 在鱼台某净水厂设计中．根据厂区负荷分布情况，分别 在负荷中心膜处理车间及供水泵房设置变配电室．在变压器 低压侧采用自动无功补偿装置。同时设置有源滤波装置。并 （上接第８３页） 应平台。并对原有烟道之问校核、补强。 ２姚家棒．照明设计手册（第２版）．北京：中国电力出版社．２００６． ３张渡．浅谈电气设计与节能技术的应用．城市建设理论研究．２０１３ （３２）． ＿ｌ一‘’”…· ”ｌｉｌｔ１．‘＿ｌ＿… ‘ Ｉ’．． ‘ ｝ －石灰石的溶解．从而提高脱硫效率。 （２）增大最上层喷淋层与除雾器底部的间距。在现有除 雾器顶部增加一层除雾器支架．将现有上层除雾器拆除并安 装在新增支架上．将下层除雾器拆除并安装在原上层除雾器 支架上，并对原上层除雾器支架进行补强。使最上层喷淋层 与除雾器底部间距改为３ｍ。相应对除雾器冲洗管道、阀门移 位．并对除雾器冲洗平台改造。 （３）吸收塔内增加一层鼓泡乳化板。在烟气人口与第一 层喷淋层之间增加一层鼓泡乳化板，烟气进人吸收塔后，依 次通过鼓泡乳化板、喷淋层及除雾器。喷嘴喷出的浆液由塔 ４问题与建议 （１）增加一层鼓泡乳化板、停运一层喷淋层后．吸收塔系 统阻力会增加约３００Ｐａ，吸收塔侧出烟气改成顶出烟气后． 烟道系统增加阻力５０Ｐａ，改造后整个系统增加阻力３５０Ｐａ （２）改造后按目前运行参数，机组基本满负荷运行．烟气 量在２３００００—２５００００Ｎｍ３／ｈ，人口ＳＯ２含量２７００ｍｇ／Ｎｍ３时，可 满足脱硫塔出口ＳＯ２含量￣＜３５ｍｇ／Ｎｍ３，满足超净排放。但当 吸收塔实际运行烟气量高于２５万Ｎｍ３／ｈ．人口Ｓ０２含量超于 ２７００ｍｇ／Ｎｍ 时，要满足脱硫塔出口ＳＯ２含量￣＜３５ｍｇ／Ｎｍ３．吸 收塔必须运行２、３、４层喷淋层 上部喷人落到鼓泡乳化板上，与烟气接触，部分ＳＯ 、粉尘和 其它污染物被鼓泡乳化筛孔流下来的液滴所捕获．或由于气 （３）改造后不可长时问停运某一层喷淋层．会导致喷嘴 及喷淋层堵塞，可过一段时间进行一次短时间更换投运。 （４）因为除雾器的材质为ＰＰ，在拆装过程中容易破损． 为保证除雾器除雾效果，建议更换除雾器 参考文献 １ 李春雨．火电厂湿法烟气脱硫中‘‘石膏雨’’问题分析［Ｊ］．能源工程２０１２（０１）． ， 流在改变方向时的惯性力作用．部分较粗的尘粒沉降到塔的 底部被底部液膜捕集；而大部分ＳＯ：、微细粉尘与烟气一起 通过小孔进人鼓泡乳化上部的液膜层．烟气高速进人液膜层 激起大量的液泡，形成的液膜能有效增大烟气与浆液的传质 表面积，烟气在惯性、扩散作用的同时又不断地受到液泡的 扰动，而改变方向，增加了ＳＯ 、粉尘与液体的接触机会．气 体得到良好净化 脱硫效率：鼓泡乳化上的液膜增加了烟气在吸收塔中的 ２王浩青，贺军荪．湿法烟气脱硫的烟气排放［Ｊ］．能源环境保护。 ２００９，２３（３）：１８—１９． 停留时间，气液得到充分接触，从而提高脱硫效率，有效降低 液气比，鼓泡乳化板后可停一层喷淋层。另一方面，石灰石的 ３程永新．湿法烟气脱硫系统中“石膏雨”问题的分析及对策［Ｊ］．华中 电力，２０１０（０５）． 溶解速率与浆液内水合氢离子的浓度［Ｈ＋］成正比，而鼓泡 乳化上浆液的ｐＨ比反应池浆液的ｐＨ低，这可以大大加速 ４ 蒋文举，赵君科，尹华强．烟气脱硫脱硝手册［Ｍ］．北京：化学工业出 版社，２００７：１５０－１５８． 飞轮储能特点 飞轮系统运行于真空度较高的环境中，其特点是没有摩 适用于电网调频和电能质量保障。 擦损耗、风阻小、寿命长、对环境没有影响，几乎不需要维护， ２ｏ１８’Ｎｏｌ１＿奄
