“三炉一塔”湿法脱硫工艺流程
天津第一热电厂地处天津市中心 ,是承担天津城区供热的老厂 ,机组采用母管制布置。由于电厂所处区域环境敏感度高 ,为达到天津市的 SO2 排放要求 ,即使燃用硫分为0.97%的煤炭 ,仍需建设脱硫效率高达 95.5%的脱硫装置。因电厂在建设初期没有预留脱硫建设场地 ,为了能够在有限的建设空间内实现 SO2减排最大化 ,达到排放标准 ,我们确定采用国内外广泛应用、 脱硫效率较高的石灰石 —石膏湿法脱硫工艺。
由于电厂锅炉容量较小 ,燃煤硫分仅 0.97%,且 6台炉共用1座烟囱 ,每侧 3台锅炉对称布置。若采用常规的一炉一塔 ,显然不经济;若采用已有成功应用经验的二炉一塔 ,其经济性将大大提高;但是 ,结合天津第一热电厂的实际情况 ,我们认为实现3台锅炉同时全部脱硫是一个更有价值和实际意义的方案。对此 ,国电环境保护研究院进行了专题研究 ,提出了“三炉一塔、一炉调峰” 的设计方案 ,对湿法脱硫工艺进行了拓展性创新开发。
虽然“三炉一塔、一炉调峰” 脱硫方案在国内尚无先例 ,存在一定的技术风险 ,但根据目前的技术水平 ,其存在的技术问题是可以解决的。中国国电集团、 天津市环保局在对方案进行专家论证的基础上,给予了肯定和支持。
工艺流程
天津第一热电厂拟脱硫的 3台锅炉运行工况较复杂 ,只在冬季供热期才同时满负荷运行 ,一年中有8个月是 2台炉运行 ,调峰时还有 1台炉运行的情况。这为脱硫工艺系统的设计和实现增加了难度三炉一塔、 一炉调峰脱硫工艺系统流程见图 1。
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工艺流程的特殊性
与常见的“ 一炉一塔 ” 和“ 二炉一塔 ” 工艺相比 ,“三炉一塔、一炉调峰” 工艺流程存在诸多特殊性 ,在研究开发时重点考虑的因素有:
(1)由于电厂需要3台炉频繁调峰运行 ,在工艺系统的设计上 ,考虑到调峰的方便性 ,把离烟囱最近的 11号炉用作调峰 ,设置入口、 旁路烟道及挡板门 ,从而保证在任何工况下 ,该锅炉都可以自由进、出脱硫系统。同时 ,还避免了脱硫系统运行期间 , 3台锅炉都无法停炉检修的问题。
(2)总烟气量来自 3台锅炉 ,故系统设置了3台循环泵 ,这样可以在工艺设计上考虑一一对应运行的可能性 ,这种运行方式相对比较经济。由于任何一台锅炉的启、 停以及负荷变化都会造成总烟气量大幅度变化 ,考虑到脱硫系统与锅炉间的相互影响 ,特别是脱硫增压风机与锅炉送、引风机之间的协调和稳定运行 ,增压风机采用了动叶可调轴流风机。
(3)烟气量变化时 , FGD系统内烟道气流速度波动范围很大 ,如果脱硫装置在较低负荷下运行 ,烟道底部很容易积灰 ,并在吸收塔入口烟道发生垢下腐蚀。为解决这一问题 ,我们采用提高烟道内烟气流速的方案 ,保证 2台炉运行时流速合理 , 3台炉运行时可以正常工作。除了上述 3方面因素外 ,还要根据电厂实际烟气情况 ,综合考虑脱硫系统内部其他因素对较大烟气量变化的适应性。
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