天津第一熱電廠地處天津市中心 ,是承擔(dān)天津城區(qū)供熱的老廠 ,機(jī)組采用母管制布置。由于電廠所處區(qū)域環(huán)境敏感度高 ,為達(dá)到天津市的 SO2 排放要求 ,即使燃用硫分為0.97%的煤炭 ,仍需建設(shè)脫硫效率高達(dá) 95.5%的脫硫裝置。因電廠在建設(shè)初期沒有預(yù)留脫硫建設(shè)場(chǎng)地 ,為了能夠在有限的建設(shè)空間內(nèi)實(shí)現(xiàn) SO2減排最大化 ,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn) ,我們確定采用國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用、 脫硫效率較高的石灰石 —石膏濕法脫硫工藝。

由于電廠鍋爐容量較小 ,燃煤硫分僅 0.97%,且 6臺(tái)爐共用1座煙囪 ,每側(cè) 3臺(tái)鍋爐對(duì)稱布置。若采用常規(guī)的一爐一塔 ,顯然不經(jīng)濟(jì);若采用已有成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的二爐一塔 ,其經(jīng)濟(jì)性將大大提高;但是 ,結(jié)合天津第一熱電廠的實(shí)際情況 ,我們認(rèn)為實(shí)現(xiàn)3臺(tái)鍋爐同時(shí)全部脫硫是一個(gè)更有價(jià)值和實(shí)際意義的方案。對(duì)此 ,國(guó)電環(huán)境保護(hù)研究院進(jìn)行了專題研究 ,提出了“三爐一塔、一爐調(diào)峰” 的設(shè)計(jì)方案 ,對(duì)濕法脫硫工藝進(jìn)行了拓展性創(chuàng)新開發(fā)。

雖然“三爐一塔、一爐調(diào)峰” 脫硫方案在國(guó)內(nèi)尚無(wú)先例 ,存在一定的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn) ,但根據(jù)目前的技術(shù)水平 ,其存在的技術(shù)問題是可以解決的。中國(guó)國(guó)電集團(tuán)、 天津市環(huán)保局在對(duì)方案進(jìn)行專家論證的基礎(chǔ)上,給予了肯定和支持。

工藝流程

天津第一熱電廠擬脫硫的 3臺(tái)鍋爐運(yùn)行工況較復(fù)雜 ,只在冬季供熱期才同時(shí)滿負(fù)荷運(yùn)行 ,一年中有8個(gè)月是 2臺(tái)爐運(yùn)行 ,調(diào)峰時(shí)還有 1臺(tái)爐運(yùn)行的情況。這為脫硫工藝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)增加了難度三爐一塔、 一爐調(diào)峰脫硫工藝系統(tǒng)流程見圖 1。

工藝流程的特殊性

與常見的“ 一爐一塔 ” 和“ 二爐一塔 ” 工藝相比 ,“三爐一塔、一爐調(diào)峰” 工藝流程存在諸多特殊性 ,在研究開發(fā)時(shí)重點(diǎn)考慮的因素有:

(1)由于電廠需要3臺(tái)爐頻繁調(diào)峰運(yùn)行 ,在工藝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上 ,考慮到調(diào)峰的方便性 ,把離煙囪最近的 11號(hào)爐用作調(diào)峰 ,設(shè)置入口、 旁路煙道及擋板門 ,從而保證在任何工況下 ,該鍋爐都可以自由進(jìn)、出脫硫系統(tǒng)。同時(shí) ,還避免了脫硫系統(tǒng)運(yùn)行期間 , 3臺(tái)鍋爐都無(wú)法停爐檢修的問題。

(2)總煙氣量來(lái)自 3臺(tái)鍋爐 ,故系統(tǒng)設(shè)置了3臺(tái)循環(huán)泵 ,這樣可以在工藝設(shè)計(jì)上考慮一一對(duì)應(yīng)運(yùn)行的可能性 ,這種運(yùn)行方式相對(duì)比較經(jīng)濟(jì)。由于任何一臺(tái)鍋爐的啟、 停以及負(fù)荷變化都會(huì)造成總煙氣量大幅度變化 ,考慮到脫硫系統(tǒng)與鍋爐間的相互影響 ,特別是脫硫增壓風(fēng)機(jī)與鍋爐送、引風(fēng)機(jī)之間的協(xié)調(diào)和穩(wěn)定運(yùn)行 ,增壓風(fēng)機(jī)采用了動(dòng)葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)。

(3)煙氣量變化時(shí) , FGD系統(tǒng)內(nèi)煙道氣流速度波動(dòng)范圍很大 ,如果脫硫裝置在較低負(fù)荷下運(yùn)行 ,煙道底部很容易積灰 ,并在吸收塔入口煙道發(fā)生垢下腐蝕。為解決這一問題 ,我們采用提高煙道內(nèi)煙氣流速的方案 ,保證 2臺(tái)爐運(yùn)行時(shí)流速合理 , 3臺(tái)爐運(yùn)行時(shí)可以正常工作。除了上述 3方面因素外 ,還要根據(jù)電廠實(shí)際煙氣情況 ,綜合考慮脫硫系統(tǒng)內(nèi)部其他因素對(duì)較大煙氣量變化的適應(yīng)性。

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