燃煤电厂脱硫提效应用研究

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1、燃煤电厂脱硫提效应用研究　　摘要：在脱硫工程喷淋塔中，由于喷淋层周边与中心区域喷淋液分布密度存在明显偏差，使塔内烟气容易从吸收塔周边区域逃离，从而降低了吸收塔的脱硫效率.为解决这一问题，开发了一种吸收塔增效装置.该装置可以有效弥补脱硫吸收塔内喷淋层布置缺陷，改善塔内烟气分布和气液传质效果，从而提升吸收塔的烟气脱硫效率.针对某一脱硫增效改造工程应用，分析了增效装置在提高SO2脱除率、降低脱硫电耗方面的效果.结果表明，该吸收塔增效装置具有明显的节能减排作用，且安装方便、投资低、运行费用低，对不同大小的吸收塔的适应性强，适合于老机组的吸收塔增效改造.　　

2、关键词：　　燃煤电厂；吸收塔；脱硫；增效装置　　中图分类号：X513文献标志码：A　　石灰石―石膏湿法脱硫工艺已广泛应用于燃煤电厂机组烟气脱硫[1].该工艺的脱硫吸收塔基本采用空塔喷淋式结构，其设计存在一些不足[2]：①喷淋层周边与中心区域喷淋液分布密度存在明显偏差，喷淋密度低的周边区域喷淋层阻力较小，烟气容易从该区域逃逸，从而影响系统的脱硫效率[3].其原因是为了使吸收塔的内壁防腐衬里层不受喷淋液长期过度冲刷而损坏，喷淋层最外层的喷嘴布置密度受到制约，喷淋层周边区域的理论最大喷淋覆盖率只能达到100%，而中心区域的喷嘴布置可以较密，喷淋覆盖率可达

3、200%以上；②喷淋层最边缘的喷嘴多数处于喷淋组管的末端位置，流道较长，浆液流通的阻力较大，当喷淋组管内的浆液流量或压头出现波动时，喷淋层边缘的喷嘴受影响最大，将进一步削弱喷淋层周边区域的喷淋覆盖率和喷淋密度，增加烟气旁路的可能性，从而降低整套装置的脱硫效率[4].　　随着国家对大气污染物治理要求的日益严格，需要进一步提升现有火电厂脱硫装置的脱硫效率.经常采用的技术手段有增加吸收塔循环泵数量、增加喷淋层等[5]，但往往存在能耗增加、原有吸收塔需进行防腐改造、技术难度大等问题.本文在工程实际运用中开发并设计了一种脱硫吸收塔新型增效装置，有效地解决了相

4、关问题，目前已在实际工程中得到应用，效果良好.　　1新型增效装置简介　　脱硫吸收塔新型增效装置主要由布气锥板、环形箍筒、自紧连接装置和软密封组件等构成，可以安装在各类喷淋式脱硫吸收塔内.增效装置结构如图1所示，图中：α为布气锥板与水平面夹角；L为布气锥板长度.增效装置需安装在喷淋层的下方，通过软密封组件与吸收塔内壁连接并定位.该装置可使吸收塔内周边区域的烟气重新分布，使其向中央区域聚集流动，有效消除塔内烟气旁路现象，提高系统的烟气脱硫效率.　　根据吸收塔的内壁规格和现场安装条件，增效装置可分为若干段（一般分为3～5段），各段在塔内进行对接、组装和自

5、紧固定.塔内的装配过程无需动火，增效装置的主要受力元件均采用不锈钢（316L或以上等级）材质.　　在具体设计中，增效装置的α、L都可根据烟气流动状况调整，尽可能不增加塔内烟气的流动阻力.布气锥板上需均匀布置一定数量的排液孔，确保贴壁流动的浆液和部分周边区域的喷淋浆液收集后能及时排出，不产生沉积.布气锥板焊接在对应的环形箍筒上，现场安装就位后，各段环形箍筒、各段布气锥板由自紧连接装置连为一体，最终形成一个完整的环状结构.　　可根据现场条件和具体要求，通过调节各顶紧螺栓的安装尺寸，调整环形箍筒的安装外径，以充分贴合吸收塔的内壁.顶紧螺栓调节到位后，用扣

6、紧螺母扣紧并定位.　　2主要技术特点　　2.1优化烟气分布，提升装置效率　　以典型的一台600MW燃煤机组对应的湿法脱硫吸收塔为例，塔内烟气量取2850000m3?s-1，塔内径取16m，布置3层喷淋层，相邻喷淋层间距为2.2m.通过烟气流场建模计算和分析，可在吸收塔内第一喷淋层与第二喷淋层之间的某一烟气流场截面安装新型增效装置.与未安装增效装置时相比，安装该装置后塔内沿壁的周边区域的流速降低，烟气有向中心聚集的趋势.对比结果如图2所示.　　流场模拟分析结果表明，新型增效装置可以有效弥补脱硫吸收塔内喷淋层布置缺陷，改善塔内烟气分布，基本消除吸收塔内

7、烟气旁路现象，使烟气都能经过吸收塔内最佳喷淋覆盖区域，改善气液接触效果，从而提升整套装置的烟气脱硫效率.　　2.2安装方便，无需动火　　该装置采用分段式组装结构，利用独特的自紧连接装置，可在塔内进行对接和装配.安装过程无需动火，现场装配方便，十分适用于目前各类喷淋式脱硫吸收塔的内部改造.　　2.3可灵活调节，适应性强　　通过对自紧连接装置进行现场调节，新型增效装置能够调整自身安装尺寸，有效贴合不同规格的吸收塔内壁，对已有吸收塔的加工制作精度要求不高，具有良好的适应性.　　新型增效装置通过软密封组件与塔体内壁的防腐衬层进行接触和贴合，能够保证在安装和

8、使用过程中，防腐衬层不受损坏.这进一步提高了该装置的适应性.　　2.4投资费用少，运行成本低　　该装置主要用材均为常规材料