熱電廠(chǎng)現有5臺130t/h煤粉爐,主要為公司化工生產(chǎn)、職工生活提供電力以及生產(chǎn)所需蒸汽。鍋爐平均每天煤耗量為1500t.燃料煤主要來(lái)自、山西、河北等省。由于煤的來(lái)源比較復雜,部分煤的硫分
熱電廠(chǎng)現有5臺130t/h煤粉爐,主要為公司化工生產(chǎn)、職工生活提供電力以及生產(chǎn)所需蒸汽。鍋爐平均每天煤耗量為1500t.燃料煤主要來(lái)自、山西、河北等省。由于煤的來(lái)源比較復雜,部分煤的硫分比較高,而且煤的綜合灰分在2%~3%之間,因此排放煙氣中二氧化硫和粉塵濃度都比較高。鍋爐原配備的是文丘里水膜除塵器系統,這套系統本身存在工藝缺陷,而且目前對粉塵和二氧化硫排放標準要求越來(lái)越嚴格,因此對系統的改造就成為一個(gè)很現實(shí)的問(wèn)題。文丘里水膜除塵器除塵效率較低,一般在90%~之間,水量耗用大,容易出現煙氣機械帶水,風(fēng)機積灰現象。廠(chǎng)區附近還經(jīng)常出現“灰雨”,危害當地群眾和職工的身體健康,破壞環(huán)境衛生,給廠(chǎng)方造成不應有的壓力。同時(shí)自備熱電廠(chǎng)建在海邊,燃燒高硫分煤時(shí),由于海岸帶污染氣象條件,容易形成酸雨,影響該地區旅游經(jīng)濟的發(fā)展和工農業(yè)生產(chǎn)。對原除塵系統改造,盡可能解決好除塵和脫硫兩方面的問(wèn)題,是我們改造的目標。
1.原除塵系統情況分析從除塵系統運行情況來(lái)分析,造成該系統出現不能正常運行的原因是多方面的。我們主要從原系統的設計、安裝和管理三方面來(lái)探討。
2.1原系統設計不合理
(1)文丘里漸擴段存在積灰問(wèn)題。煙氣經(jīng)過(guò)喉口高速流動(dòng)與液滴混合后進(jìn)入漸擴段,流速減小,動(dòng)壓轉化為靜壓。由于漸擴段壁面存在溫差,產(chǎn)生煙氣靜止現象,粉塵容易發(fā)生沉降,原系統底部沒(méi)有設置沖洗水,從而造成漸擴段底部大量積灰,嚴重時(shí)厚達30~50cm,致使漸擴段管徑變小,壓降增大,影響風(fēng)機的
正常工作負荷,容易引起引力不夠現象。
(2)水膜除塵器的干段長(cháng)度不夠。水膜除塵器分濕段和干段兩部分。濕段的長(cháng)度關(guān)系著(zhù)煙氣與洗滌液之間接觸界面的大小、接觸時(shí)間的長(cháng)短以及水膜除塵器的除塵效率。干段主要是去除煙氣中夾帶的機械水。原水膜除塵器干段只有2m左右,除霧板過(guò)于靠近煙氣出口,造成機械水去除不,在風(fēng)機葉片背面出現積灰現象,引起風(fēng)機產(chǎn)生異常的振動(dòng),縮短了風(fēng)機的壽命。同時(shí)由于煙氣含濕量大,隨著(zhù)煙溫降低,煙氣容易結露。煙氣中的顆粒物發(fā)生凝并,隨煙氣擴散產(chǎn)生“灰雨”現象,影響廠(chǎng)區的環(huán)境衛生和職工的身體健康。
(3)排煙段積灰嚴重。煙氣經(jīng)過(guò)引風(fēng)機后,進(jìn)入排煙段,5
爐與煙囪的距離為50m,排煙段過(guò)長(cháng)是設計的一個(gè)重大失誤。運行結果表明:排煙段積灰嚴重,有時(shí)厚達70~80cm,經(jīng)常需要清掃,增加了工人勞動(dòng)負荷,同時(shí)影響正常的生產(chǎn)。煙道過(guò)長(cháng),保溫措施稍有不當,造成煙氣溫度下降,容易引起煙氣結露,加重積灰,而且影響煙氣的抬升高度。
2.2原系統施工安裝存在的問(wèn)題
(1)保溫措施不夠。煙氣煙道和文丘里除塵器是利用花崗巖材料砌成的,花崗巖之間用膠泥填充。煙氣溫度為170~180℃。原系統在段并沒(méi)有作保溫處理。內外溫差過(guò)大,散熱過(guò)快造成花崗巖之間出現裂縫,漏風(fēng)嚴重。人為增加風(fēng)量,降低了煙氣溫度,由于負壓降低而影響到風(fēng)機的引風(fēng)能力。
(2)測試點(diǎn)不全。原系統除在出口留有測孔外,在其它部位沒(méi)有預留測試點(diǎn)。這給系統調試帶來(lái)巨大困難。系統的除塵效率、阻力、煙溫、風(fēng)壓等不能測定,操作人員管理起來(lái)必然盲目。
(3)力度不夠。熱電廠(chǎng)處于鹽堿地,空氣中鹽分的含量高,雨水或晨露附在鋼材表面,對鋼材的腐蝕特別嚴重。洗滌液是利用海水,水膜段的鋼管和噴頭腐蝕嚴重,經(jīng)常出現漏液現象。施工時(shí)作嚴格處理,防止后患。
2.3原系統運行管理不善
(1)監測儀表失靈。原系統的流量表和壓力表全部失靈,平時(shí)操作全依靠工人的經(jīng)驗,管道堵塞或發(fā)生其他意外情況,操作管理人員一時(shí)察覺(jué)不出,就會(huì )給整個(gè)系統運行帶來(lái)破壞。監控手段健全是系統正常運行的重要,對儀器要做好保護和更換工作。
(2)積灰處理不及時(shí)。除霧板積灰是濕式除塵器普遍存在的問(wèn)題,積灰清理不及時(shí),將直接影響到風(fēng)壓和引風(fēng)機負荷。另外排煙道內的積灰清理及時(shí),否則后果也同樣嚴重。廠(chǎng)區內的“灰雨”問(wèn)題與排煙道積灰揚起而隨煙氣排出有直接關(guān)系。
3.
除塵器改造方案的確定3.1改造的主要目標考慮到目前環(huán)境保護的電廠(chǎng)燃煤煙氣凈化的要求,以及本工程的具體情況,提出此次改造工程的主要目標是:
(1)將所有鍋爐煙氣除塵效率提高到以上,煙塵濃度符合排放標準;
(2)在系統通過(guò)調試達到正常運行條件,脫硫系統配備時(shí),要求全系統脫硫效率達到60%~80%;
(3)風(fēng)機不積灰,不因積灰而發(fā)生異常振動(dòng);
(4)盡可能利用原基礎、副筒、風(fēng)機等設備和設施,減少運行費用;
(5)盡可能利用現有的豐富廢堿資源,以廢治廢,減少運行費用;
(6)考慮系統,塔使用壽命不低于6年;
(7)采取防結垢措施,提高運行性,不因系統結垢造成不正常停車(chē)。
3.2確定改造方案
3.2.1除塵器類(lèi)型選定
改造目標中的要求規定了只能改造除塵器類(lèi)型,對其它設施應盡量保存,因此只能選擇濕式除塵器。考慮到目前脫硫工藝中濕式脫硫是成熟的一種,況且,擁有豐富的廢堿資源,廢堿液作脫硫劑經(jīng)過(guò)我們中試實(shí)驗已獲得成功,這都為選型提供了條件。從原水膜除塵器的空塔氣速、全塔壓降、塔高、液氣比等方面綜合考慮,選擇了旋流板塔除塵器。因為旋流板塔的空塔氣速為2.3~3m/s,屬于一種高速塔,根據計算,塔徑與原除塵器基礎相吻合。旋流板塔選用3塊旋流板,使用2塊除霧板,總壓力降為400Pa左右,不影響原引風(fēng)機的負荷。
旋流板塔板間距可以調節,能除塵器干段的長(cháng)度,防止機械帶水。旋流板增加了氣液接觸的界面,液氣比小于水膜除塵器,原基礎不需要改造,可以節省大量的基建費用。旋流板塔已廣泛用于濕式除塵脫硫,中試結果也表明:該裝置的脫硫能力達75%以上。只要脫硫水系統部分配備完善,裝置同時(shí)能進(jìn)行脫硫。所以該裝置具有潛在的脫硫能力。符合方案提出的目標。
3.2.2除塵系統工藝配置
煤粉爐煙塵量相對較大,同時(shí)煙塵的粒度細,將原系統文丘里除塵器全部拆除后必然加重旋流板塔的負荷,煙氣的煙溫在170~180℃之間,段不進(jìn)行降溫,旋流板葉片兩面的溫差過(guò)大容易出現葉片開(kāi)裂,加快葉片鋼板的腐蝕,縮短旋流板的使用壽命。SO2在堿液中的溶解是一個(gè)放熱過(guò)程,溶解度隨溫度的升高而降低。在文丘里除塵器拆除后,設計1個(gè)噴淋裝置,主要起降低煙溫和防止煙道積灰的作用,可以控制塔設備的煙溫在90~100℃。
文丘里除塵裝置拆除后,煙道的阻力減小,給后面塔設備的改造創(chuàng )造了條件。同時(shí),對整個(gè)系統進(jìn)行保溫處理,特別是在管路的接口和測試孔處。煙道中的噴淋裝置,塔板以及塔板支撐結構用玻璃鋼進(jìn)行嚴格的處理。煙道和每層塔板都預留了測試孔,為系統調試提供參數。塔基、副筒、引風(fēng)機、排煙道和煙囪使用原系統部分,因為設計參數相差不大,符合改造系統的要求,也可以減少工程費用。
4改造后除塵系統的運行情況改造后的除塵系統于1999年5月正式運行,1999年8月中旬與環(huán)保部門(mén)一起對系統進(jìn)行測試。
5.結論
(1)改造后的除塵系統運行情況良好,煙塵濃度為252mg/m3,林格曼黑度小于1,均達到二級排放標準。除塵效率達98.88%,超過(guò)了廠(chǎng)方提出的要求。
(2)用旋流板塔作除塵器基本解決了原系統存在的機械帶水,風(fēng)機積灰而產(chǎn)生異常振動(dòng)和廠(chǎng)區出現的“灰雨”現象,塔高保持不變。段使用噴淋裝置,底部設有輸送水起清灰作用;脫硫配套系統完成后,該裝置能實(shí)現除塵脫硫一體化的目標。
(3)設備建設安裝過(guò)程中要嚴把保溫、、結垢三方面的質(zhì)量關(guān),不能給項目建設留下后患。