270t/h锅炉烟气循环流化床半干法脱硫除尘系统分析改造
摘要：近年来锅炉烟气脱硫利用半干法循环流化床脱硫技术越来越普遍，但在过去的几年里，由于很多环保公司对半干法循环流化床脱硫技术的理解、经验等多方面不足的原因，导致以前很多锅炉烟气治理系统很不理想，出现的主要问题有：结壁、塌床、塔差压不稳定、Ca/S比偏高、布袋除尘器阻力偏高等。现以一个最具代表性的改造项目作为例子供借鉴和参考。
1 简介
山西国阳新能发供电分公司第三热电厂4#暨270t/h锅炉烟气脱硫除尘系统原为某公司总承包。该系统工艺流程是电除尘器+半干法脱硫+布袋除尘器工艺，目前已投入运行一年多，但据电厂反映，该系统存在很多问题，且一直没有正常脱硫运行过。
2 原系统存在问题
根据山西国阳新能发供电分公司第三热电厂相关人员介绍，从投运到现在没有正常投运过，存在较多问题，尽管原承包方经过很多次改进，仍达不到国家环保标准排放的要求，且系统故障率较高。主要存在问题如下：
①布袋除尘器运行阻力高，滤袋寿命短，破损严重。
②反应器塌床严重。
③反应器湿壁严重。
④循环灰输送系统无法满足脱硫需要。
⑤设备运行故障率高。
⑥布袋除尘器底下的链运机无法运行，只能在每个灰斗底下装一台仓泵，确保将灰数送到灰库。
⑦ SO2排放浓度无法达到国家环保排放标准（400mg/Nm3）。
⑧ 4#锅炉出口烟气主要参数：
3 脱硫工艺改造内容
为了使锅炉烟气能达标排放，提高脱硫效率，减小系统布袋除尘器差压，减少运行费用和维修费用，根据现场具体情况、甲方所提供资料以及山西国阳新能发供电分公司第三热电厂的要求，以满足脱硫除尘达标排放及系统稳定可靠运行为主要设计宗旨，以在现有的基础上尽量利用现有的设备，做最合理及最小改动量为改造主要方向，经认真、仔细研究，实行了以下改造内容。
3.1 雾化喷水系统
原雾化系统水流量控制没有自动调节的功能，水泵给水量不足，净化塔底的灰为湿灰，喷嘴雾化效果不理想。针对以上问题，将原喷嘴拆除并改造，根据计算重新采购两个双流体喷嘴。拆除原脱硫水泵，重新采购三台新型号脱硫水泵，两用一备。水路增加两个调节阀，实现水量的精确调节和稳定性。雾化气路利用原有调节阀。通过以上实现了通过进化塔出口温度自动调节水量的功能，自动控制布袋除尘器入口温度的功能。
3.2 循环灰系统：
原循环灰输送系统采用一套喷射泵输送，输送量（24m3/h）严重不足，链运机、螺旋输送机等机械设备故障率极高。为了降低机械故障率，增大循环灰的输送能力，将原来的喷射泵、链运机、螺旋输送机等机械拆除并采用采用布袋除尘器空气斜槽及循环灰空气斜槽进行循环灰的输送。将循环灰输送能力提高到300t/h以满足脱硫是的循环灰量。循环灰量通过净化塔差压来自动控制流量控制阀开度，实现了全自动化控制。
塌床的因素很多，循环灰入口也是本项目的塌床原因之一，循环灰入口的位置也做合理的调整。
3.3 外排灰系统：
利用现有6台仓泵，根据工艺布置的实际情况重新调整仓泵的布置，外排灰出灰点进行集中出灰，有效控制了灰斗灰量，保证了循环灰量的稳定性。
3.4 石灰加料系统：
原设计的脱硫剂是CaO，在仓底设置了一台简易消化器。但是目前的消化器是无法使用，主要问题是消化时间不足，水灰调解不了等诸多的问题，由于这些问题导致石灰给料系统不正常，同时不能保证反应效果。后来电厂直接采用Ca(OH)2进行脱硫。综合多方面的原因，将原有的消化系统拆除，增加新插板阀、星型卸灰阀、石灰加料空气斜槽等实现稳定可靠的熟石灰加料系统。
3.5 净化塔
塔底出灰量大，主要是由于喉口流速不够、流场混乱造成。为了满足净化塔内的循环浓度，同时减少掉灰量，对原有的喉口进行提速，改用七个文丘里。在净化塔的直筒段以下重新设计以解决塌床现象。
3.6 烟道系统
因净化塔、除尘器等的改造，塔前烟道、连接烟道、袋后烟道均做适当更改。
4 布袋除尘系统
4.1 布袋除尘器的过滤面积选择很重要，过滤风速不能按一般的除尘器来确定，必须考虑到循环时的烟气含尘浓度极高（800~1000g/Nm3）。对于该工程，经计算，原布袋除尘器过滤面积远远不够，必须增加布袋过滤面积。为了保持原除尘器框架不变、改动量小，综合考虑利用除尘器壳体，布袋条数不增加，通过加布袋长度来增加整体过滤面积。
4.2 将布袋进出风烟道全部拆除，设置新进出风烟道及中箱体进风烟道，中箱体进风烟道将抬高到从中箱体侧面进风。
4.3 将布袋除尘器原花板层全部拆除，制作新花板（花板孔排布间隔与原花板孔不同），并抬高安装位置。抬高原因为布袋加长及进风口位置抬高。花板孔排布改变原因为更合理布风。
4.4 上箱体拆除一部分，并重新制作安装新的上箱体。上箱体高度，顶盖为保温盖板。
4.5 更换所有旁通阀与提升阀，并重新合理布置安装位置。
4.6 改造喷吹系统。供气管路加大；更换脉冲气包（脉冲阀利旧）；重新制作新的喷吹管（原有喷吹管设计不合理）。
4.7 为配合脱硫系统改造，将原除尘器灰斗割掉大部分，安装两个船型灰斗，船型灰斗底部安装空气斜槽来进行输灰（减少运行维护费用）。
5 其他改造
5.1 结构：根据工艺布置，对局部结构进行加固以及增加适当的平台和爬梯。
5.2 电气：为了节约成本，充分利用拆除设备的电缆。
5.3 控制：增加水量调节阀、循环灰、外排灰的控制；优化控制界面。
6 总结
脱硫除尘系统改造后，实现了石灰连续稳定加料，减少运行费用；雾化喷水的精确稳定调节；实现了脱硫时对反应温度的控制，消除塔积壁现象；循环系统输灰能力满足脱硫灰循环量，从而保证较高的脱硫效率；彻底解决了布袋除尘器运行阻力高，喷吹频繁的问题；解决了布袋破损严重，寿命短的问题；实现了布袋除尘器在较低压差下连续稳定运行，维修工作量小；改造完成后耗电量、耗气量比原有系统少；同时SO2浓度排放小于400mg/Nm3和粉尘浓度排放小于50 mg/Nm3。
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