根據國家發展改革委、環境保護部、國家能源局2014年9月12日下發的關于印發《煤電節能減排升級與改造行動計劃(2014-2020年)》的通知要求，各大電廠開始了超低排放的改造工作。脫硝路線基本一致，但脫硫和除塵技術出現了不同的流派。S<1.5%全面實施單塔雙循環、雙塔雙循環、托盤塔等多種高效脫硫技術，可以達到98%以上的脫硫效率，同時通過低低溫電除塵改造或加裝濕式電除塵器，對于燃煤硫分不高的項目，可以達到超低排放的要求,S>1.5%鮮有報道，需要99%以上的脫硫效率，更高的PM2.5脫除能力。
1單塔一體化脫硫除塵深度凈化技術
某國產燃煤亞臨界空冷發電機組(#1、#2機組)，超低改造前煙氣脫硫采用石灰石—石膏濕法煙氣脫硫工藝。每臺爐設置一座吸收塔，全煙氣脫硫，增壓風機與引風機合并設置，吸收塔內安裝旋匯耦合器，設四層噴淋。改造前系統按煙氣進口含硫量7400mg/Nm3設計，脫硫效率≥95%。除塵采用雙室五電場，采用三相電源，除塵效率不低于99.83%。
1.1脫硫提效改造
原噴淋層主管，對噴淋層末端支管和各層噴嘴進行改造，更換為高壓頭噴嘴;增加一層噴淋層及對應增加一臺循環泵。新增循環泵采用變頻控制;
新增一臺高速離心氧化風機，增加曝氣管采用主管側面開孔、末端開放式端口的形式(液體密封)，以避免擴散管結垢，保證設備正常運行。曝氣管的運用可提高氧的利用率，降低設備運行所需的動力。
自清洗式氧化曝氣管系統的主要特點為：氧化空氣分布均勻，氧化性能高，保證石膏的生成效果和質量;系統整體結構簡單、壓降小，方便檢修和清洗;能保證氧化反應的徹底進行;氧化空氣分布裝置設計獨特，具有自清洗功能，可有效防止分布管的堵塞。
1.2除塵改造(管式除霧器)
管式除霧器是除霧除塵設備，應用于濕法脫硫塔飽和凈煙氣攜帶的霧滴和塵的脫除凈化。其工作原理是利用凝聚、捕悉和湮滅的原理，在煙氣高速湍流、劇烈混合、旋轉運動的過程中，將煙氣中攜帶的霧滴和粉塵顆粒脫除。凝聚是指煙氣中夾雜的細小的液體顆粒相互之間碰撞而凝聚成較大的顆粒后沉降下來;捕悉是指細小的液體顆粒跟隨氣體與湍流器中的持液層充分接觸后，被液體捕悉實現分離;湮滅是指細小的液體顆粒與被拋灑至湍流器的表面時，形成附著液膜從而在煙氣中脫離出來;這三種運動過程同時將夾雜在液滴其中的塵除去。
旋流管式除塵器即是一種具有凝聚、捕悉、湮滅作用的裝置。首先，流經除塵器的氣流高速湍動，促進煙氣中大量細小霧滴與塵顆粒的互相碰撞，凝聚為較大顆粒;其次，導流葉片形成的高速氣流，形成極高的切向速度，將液滴、細塵高速甩脫向壁面，與壁面的液膜接觸后被截留，實現捕悉分離;最后，高速旋轉的壁面液膜可保證同向運動的霧滴接觸后湮滅，不產生二次霧滴;為保證除塵效果，裝置內設置了二層導流葉片，強化了湍流效果，延長了氣體停留時間，提高了除塵器對粉塵顆粒的分離效果。
1.3技術特點
常規屋脊式除霧器由于捕捉原理的制約，無法捕悉粒徑小于15μm的細小液滴，而目前控制脫硫塔出口5mg/Nm3的塵排放濃度就是控制對細小粉塵和細小石膏漿液液滴的脫除。
管式除霧器的優勢如下：布置于脫硫塔內頂部，代替原除霧器，故初投資省，運行費用低;占用空間小，利于新建和改造項目的總平面布置;在現有吸收塔入口條件下，吸收塔除塵器出口粉塵排放濃度小于5mg/Nm3。運行阻力低，除塵器運行阻力≤350Pa。
此技術適合中高硫煤電廠，工期短，投資維護費用低，具有節水效果，已有應用實例。
2高效漸變分級復合脫硫塔
某國產燃煤超臨界空冷發電機組2×660MW機組工程脫硫系統采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝(WFGD)，在設計煤種含硫2.0%、不設增壓風機，一爐一塔，吸收塔采用鋼制噴淋空塔吸收塔本體的內表面采用玻璃鱗片防腐。每個吸收塔設2級除霧器,配有4臺循環泵、4層噴淋系統。并且為充分、迅速氧化吸收塔漿池內的亞硫酸鈣，設置氧化空氣系統(每套FGD設2臺離心風機，單臺為100%容量，1運1備)。攪拌系統為1層6臺側進式攪拌器，用于擴散氧化空氣，使亞硫酸鈣得到充分氧化，并防止漿液中固體沉淀、結垢和堵塞。電除塵采用脈沖電源，四室五電場。
傳統石灰石-石膏法單塔脫硫，通過提高PH值而加大對SO2的吸收又難以保證SO32-的正常氧化。從吸收角度而言，為實現較低的排放濃度，必須加大吸收劑用量，而氣液傳質推動力隨著煙氣中SO2濃度降低而降低。在不改變平衡條件的情況下，加大漿液循環量，提高液氣比的效果極為有限。
2.1分級脫硫原理
原煙氣(高硫煤)進過托盤均布煙氣的同時降低煙氣流速，氣液充分接觸，起到預脫硫的作用，進過四層噴淋后(合適阻力、液氣比、較低PH)，脫除大部分的二氧化硫，經過管式除霧器去除大液滴，低負荷二氧化硫經過持液層新型高效傳質內件(低阻力、低液氣比、較高PH)，滿足二氧化硫濃度小于30mg/m3的凈煙氣，(兼顧SO2脫除和SO32-氧化)。石灰石漿液通過72個噴嘴直接與煙氣接觸，噴入持液層，一部分漿液進入吸收塔下部漿液池，在漿液池和持液層均設有氧化風管網，保證連續反應的進行。
2.2分級除塵原理
含塵煙氣通過托盤慣性力作用捕集大顆粒的粉塵()，在噴淋區煙氣與小液滴逆流接觸，慣性碰撞、攔截、擴散、凝聚等作用捕集一部分粉塵，通過持液層鼓泡洗滌煙塵和霧滴，去除細顆粒粉塵、經過水平煙道一套三級高性能煙道除霧器撞擊分離，捕集剩余的石膏液滴和細微粉塵，實現排放粉塵含量小于5mg/m3。
2.3技術特點
改造工期短，不新增占地，單塔脫硫效率高，除塵效率高，工程造價及電耗低運行費用均有明顯的優勢。高效漸變復合脫硫塔在運行節能中，實現了操作簡單，調節手段靈活等優勢。主要通過漿液循環泵的運行流量，漿池漿液的PH值及持液層差壓、濃度、PH值來控制SO2排放濃度來實現。吸收塔漿池漿液PH值5.0—5.63，保證漿液的最大脫硫效率;持液層漿液PH值維持5.8—6.0以上，根據機組負荷及入口SO2濃度來調整持液層差壓，凈煙氣SO2濃度在排放限值內，實現停運漿液循環泵達到節能目的。
評論