摘要：針對(duì)某燃煤熱電廠鍋爐煙囪出現(xiàn)的“石膏雨”問(wèn)題.根據(jù)該熱電廠提供的鍋爐技術(shù)參數(shù)、脫硫系統(tǒng)圖紙資料、脫硫系統(tǒng)操作方式，對(duì)“石膏雨”形成原因進(jìn)行分析。結(jié)合該熱電廠實(shí)際情況，提出解決方案：改善塔內(nèi)煙氣流場(chǎng)均勻性;增加最上層噴淋層與除霧器底部的間距：煙氣入口與第一層噴淋層之間增加一層鼓泡乳化板。在引風(fēng)機(jī)阻力僅增加350pa的情況下，該方案不僅解決煙囪石膏雨治理問(wèn)題，而且提高了脫硫效率。

我國(guó)大部分火力發(fā)電廠脫硫系統(tǒng)采用石灰石一石膏濕法脫硫工藝.排煙溫度為50-55℃，排煙溫度較低，吸收塔出口帶有飽和水的凈煙氣在排出過(guò)程中部分冷凝形成液滴。若吸收塔內(nèi)的除霧器效果不好，液滴夾雜在煙氣中?！皾駸煔狻弊詿焽杩谂懦龊蟛荒苡行У奶U(kuò)散到大氣中.煙氣中攜帶的液滴聚集在煙囪附近.落到地面形成“石膏雨”或酸雨，對(duì)電廠及周邊環(huán)境產(chǎn)生污染，甚至腐蝕設(shè)備。本文以某熱電廠鍋爐煙囪出現(xiàn)的“石膏雨”問(wèn)題為例。分析“石膏雨”的原因并提出解決方案。

1概述

某燃煤熱電廠現(xiàn)有2臺(tái)260t/h循環(huán)流化床鍋爐.采用一爐一塔結(jié)構(gòu)，用石灰石(石膏)脫硫法，同時(shí)配套有SNCR+SCR脫硝與濕式靜電除塵器裝置。根據(jù)該熱電廠反饋，2016年運(yùn)行期問(wèn).吸收塔脫硫效率滿足超凈排放要求(在基準(zhǔn)氧含量6%的條件下.二氧化硫排放濃度分別不高于35mg/m3).但摻燒污泥量稍微過(guò)量。脫硫效率不滿足超凈排放要求。同時(shí)各濕式靜電除塵器內(nèi)部均有石膏結(jié)垢，分析原因?yàn)槊摿蛩隹跓煔馐鄪A帶太多為保證脫硫塔出口液滴含量滿足設(shè)計(jì)值.同時(shí)提高吸收塔脫硫效率.擬先對(duì)其中一臺(tái)吸收塔進(jìn)行改造。吸收塔立面圖如圖1所示。


改造后。保證吸收塔出口霧滴含量≤75mg/Nm3，在基準(zhǔn)氧含量6%的條件下.吸收塔入口煙氣SO2含量2800mg/Nm3時(shí)，吸收塔出口SO2含量≤35mg/m3。

2鍋爐參數(shù)


3原因分析及解決方案

3.1“石膏雨”形成原因

根據(jù)該熱電廠提供的技術(shù)參數(shù)和相關(guān)圖紙資料.分析石膏夾帶現(xiàn)象的主要原因有：

(1)塔內(nèi)煙氣流場(chǎng)分布不均勻.吸收塔內(nèi)無(wú)氣體均布器.特別是凈煙氣從吸收塔側(cè)壁直接開H引出.造成煙氣偏流.高流速煙氣“夾帶”漿液。

(2)最上層噴淋層與除霧器底部間距為1.6m.與設(shè)計(jì)值3～3.5m相比間距偏小.煙氣中夾帶的漿液中大顆粒沒有沉降就被帶入除霧器.除霧器負(fù)荷增加，部分漿液無(wú)法通過(guò)除霧器去除。

(3)現(xiàn)有除霧器布置及除霧效果不理想.導(dǎo)致煙氣中夾帶漿液。設(shè)計(jì)吸收塔中除霧器覆蓋的面積為正方形.塔壁和除霧器之間的弓形部分采用平板除霧器。不同類型除霧器煙氣阻力不同，阻力較小除霧器部分煙氣流速較快.可能導(dǎo)致攜帶大量漿液。

3.2解決方案

(1)改善塔內(nèi)煙氣流場(chǎng)均勻性。更改現(xiàn)有吸收塔煙氣出口方向，將現(xiàn)吸收塔出VI煙道的側(cè)出口封堵，改為頂出式，避免煙氣偏流，使煙氣通過(guò)除霧器時(shí)流場(chǎng)更加均勻。拆除原吸收塔頂臨時(shí)煙囪，頂出煙道接入原吸收塔出口煙道.為減少煙道阻力彎頭盡量采用大彎曲半徑彎頭.拆除濕電旁路煙道，在塔頂彎管頂部增加臨時(shí)開口、法蘭盲板封堵，并增加相應(yīng)平臺(tái)。并對(duì)原有煙道之問(wèn)校核、補(bǔ)強(qiáng)。

(2)增大最上層噴淋層與除霧器底部的間距。在現(xiàn)有除霧器頂部增加一層除霧器支架.將現(xiàn)有上層除霧器拆除并安裝在新增支架上.將下層除霧器拆除并安裝在原上層除霧器支架上，并對(duì)原上層除霧器支架進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。使最上層噴淋層與除霧器底部間距改為3m。相應(yīng)對(duì)除霧器沖洗管道、閥門移位.并對(duì)除霧器沖洗平臺(tái)改造。

(3)吸收塔內(nèi)增加一層鼓泡乳化板。在煙氣入口與第一層噴淋層之間增加一層鼓泡乳化板，煙氣進(jìn)人吸收塔后，依次通過(guò)鼓泡乳化板、噴淋層及除霧器。噴嘴噴出的漿液由塔上部噴人落到鼓泡乳化板上，與煙氣接觸，部分SO2、粉塵和其它污染物被鼓泡乳化篩孔流下來(lái)的液滴所捕獲.或由于氣流在改變方向時(shí)的慣性力作用.部分較粗的塵粒沉降到塔的底部被底部液膜捕集;而大部分SO2、微細(xì)粉塵與煙氣一起通過(guò)小孔進(jìn)人鼓泡乳化上部的液膜層.煙氣高速進(jìn)人液膜層激起大量的液泡，形成的液膜能有效增大煙氣與漿液的傳質(zhì)表面積，煙氣在慣性、擴(kuò)散作用的同時(shí)又不斷地受到液泡的擾動(dòng)，而改變方向，增加了SO2、粉塵與液體的接觸機(jī)會(huì).氣體得到良好凈化

脫硫效率：鼓泡乳化上的液膜增加了煙氣在吸收塔中的停留時(shí)間，氣液得到充分接觸，從而提高脫硫效率，有效降低液氣比，鼓泡乳化板后可停一層噴淋層。另一方面，石灰石的溶解速率與漿液內(nèi)水合氫離子的濃度[H+]成正比，而鼓泡乳化上漿液的pH比反應(yīng)池漿液的pH低，這可以大大加速石灰石的溶解.從而提高脫硫效率。

4問(wèn)題與建議

(1)增加一層鼓泡乳化板、停運(yùn)一層噴淋層后.吸收塔系統(tǒng)阻力會(huì)增加約300Pa，吸收塔側(cè)出煙氣改成頂出煙氣后.煙道系統(tǒng)增加阻力50Pa，改造后整個(gè)系統(tǒng)增加阻力350Pa。

(2)改造后按目前運(yùn)行參數(shù)，機(jī)組基本滿負(fù)荷運(yùn)行.煙氣量在230000—250000Nm3/h，入口SO2含量2700mg/Nm3時(shí)，可滿足脫硫塔出口SO2含量≤35mg/Nm3，滿足超凈排放。但當(dāng)吸收塔實(shí)際運(yùn)行煙氣量高于25萬(wàn)Nm3/h.入口SO2含量超于2700mg/Nm3時(shí)，要滿足脫硫塔出口SO2含量≤35mg/Nm3.吸收塔必須運(yùn)行2、3、4層噴淋層。

(3)改造后不可長(zhǎng)時(shí)問(wèn)停運(yùn)某一層噴淋層.會(huì)導(dǎo)致噴嘴及噴淋層堵塞，可過(guò)一段時(shí)間進(jìn)行一次短時(shí)間更換投運(yùn)。

(4)因?yàn)槌F器的材質(zhì)為PP,在拆裝過(guò)程中容易破損為保證除霧器除霧效果，建議更換除霧器。