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生物质锅炉新闻动态
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410t/h锅炉脱硫除尘系统改造
发布时间：2013-10-14 09:51 来源：未知
2005年，国电小龙潭发电厂在#4炉100 MW机组的排烟系统中配置了l套设计处理烟气量为538 668 m3/h(标湿)的烟气循环流化床脱硫装置。#4炉为武汉锅炉厂制造的WC2410/9.8型、额定蒸发量为410 t/h的固态排渣煤粉炉，燃用小龙潭布沼坝褐煤，额定燃煤量为92.99 t/h。未进行脱硫前，烟气除尘采用2台兰州电力修造厂制造的二电场卧式静电除尘器，设计除尘效率为95%，与#3炉共用一座180m钢筋混凝土烟囱。
#4炉烟气脱硫及电除尘器技改工程于2005年5月15日开始土建工作，2006年12月脱硫工程通过环保验收。
1、脱硫工艺流程
脱硫除尘工艺流程如图1所示。
脱硫工艺选用LCFB - FGD烟气循环流化床，属于法脱硫工艺。整个脱硫工程由脱硫塔吸收反应系统、消石灰制备输送系统、电气及热控系统、脱硫灰输送系统、电除尘器系统组成。脱硫悬浮吸收反应塔及相关附属设施布置在现有锅炉尾部与静电除尘器之间；脱硫剂即消石灰粉制备及输送系统布置在化学水处理厂后的山坡上；热控室布置在标高9m、改造后的#3、#4炉除尘除灰控制室内；脱硫用空压机则安装在全厂的空压机站中；在北坪坝新建#7灰库。
2、脱硫工艺系统
2.1悬浮吸收反应系统
脱硫悬浮吸反应系统主要包括1个脱硫塔（高48 203 mm，直径7700mm）、两侧的脱硫灰返料空气斜槽、消石灰中间仓及给料设备、供水系统及10套双流体雾化喷嘴等。从锅炉空气预热器来的含有一定质量浓度的SO2和飞灰的烟气从下部两侧对称进入脱硫塔，经安装在脱硫塔下部的多管式文丘里装置加速扰动后，与从四电场电除尘器除下的经返料空气斜槽返回的灰充分混合。脱硫剂Ca( OH)z由给料系统经返料空气斜槽送入塔内。循环灰量的大小主要根据变频调节阀、脱硫塔的床层差压来调整。部分积灰由输灰机送到中间仓再由仓泵排出送往灰场。消石灰中间仓（高3 600 mm，直径2800 mm）布置在脱硫塔的上部，消石灰粉经过仓底的2台变频调速给料机加入，在正常情况下，2台变频调速给料机一运一备。脱硫反应塔上配备10套双流体雾化水喷嘴，其中8套呈环状布置在脱硫反应塔标高19m处，另2套呈南北向布置在脱硫反应塔标高35 m处，作用是喷入增湿降温水，用水量根据设定的脱硫塔出口的烟气温度进行调节。脱硫反应塔底部有部分因短时雾化不均形成的少量结块或大颗粒渣块跌落，反应塔底部配有备用破碎输送机械，可将该处的落渣排除。富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧颗粒机、木屑颗�；怪频纳镏士帕Ｈ剂�，同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
2.2消石灰粉制备系统
石灰块料进厂后需经破碎、消化和输送等3道工序，其主要工艺流程如图2所示。石灰块用自卸汽车运到制粉站后卸入石灰料仓，料仓下部设有板式喂料机，石灰块经喂料机送到颚式破碎机进行破碎（破碎粒径为40 mm以下），破碎后的石灰经斗式提升机送到碎石灰库，石灰库底部装有可计量的棒条阀，石灰计量后经振动给料机、皮带输送机送入破碎机进行破碎，粒径为l—2mm，破碎好的石灰经斗式提升机提到振动筛，筛分合格后落人生石灰中间仓，不合格粉经一管道返回破碎机重新破碎，生石灰中间仓的石灰经皮带称计量送入消化器，在加入一定比例的消化水的同时，石灰在预化器中进行搅拌消化后到熟化器进一步熟化，消化好的消石灰粉经皮带提升机送入消石灰仓，经螺旋输送泵送到#4炉脱硫现场消石灰中间仓，输送距离约为800m。为防灰尘飞扬，料仓、皮带机、灰库顶部等配有布袋除尘器；整套装置由PLC控制，在工控机操作界面上进行操作，可在脱硫系统DCS的操作界面进行监控。
2.3脱硫灰输送系统
工艺流程设计如下：在每室电除尘器的4个灰斗下部设l台返料空气斜槽，即返料空气斜槽设4个进灰口、2个出灰口，其中1个进灰口与电除尘器第1电场灰斗下部刀型分配阀的返料灰出口相接，另外3个进灰口分别与电除尘器第2电场、第3电场、第4电场灰斗落灰口连接�？掌辈鄣囊桓龀龌铱谟胪蚜蛩盗匣胰肟诹�，另一个出灰口与脱硫灰仓泵上部的中间灰仓连接，调试过程中增加了1条GX300型螺旋输灰机。改进后，在不脱硫时，第3电场、第4电场的灰全部通过螺旋输灰机进入中间灰仓，第1电场、第2电场的灰进入空气斜槽后直接送入中间灰仓。脱硫时，第3电场、第4电场的灰全部进入螺旋输灰机进入中间灰仓，第1电场、第2电场的灰大部份参与反应，同时可根据脱硫系统情况进行外排，第2电场的灰外排入螺旋输灰机，第1电场的灰经旋转排料阀直接进入中间灰仓。
从除尘器灰斗排出的脱硫灰经空气斜槽及螺旋输灰机送入每侧30mz的中间仓集中后，由中间仓底部设置的4台NCD4.0型仓泵，通过2条输送管送到电厂。7灰库，送灰距离约1100 m，送灰高差71m。仓泵设计为每侧2泵1运l备，系统正常出力单侧16.8t/h。输送压力为0.65 MPa，控制系统为程序自动控制并能就地手动操作。
2.4电除尘器改造
将原2室二电场电除尘器壳体、除尘器内部阴／阳极系统及其振打装置全部拆出。在拆除后增大的空间重新布置了2台四电场静电除尘器。其主要技术参数和操作以通讯及硬接点方式由脱硫DCS控制系统进行集中监控，电除尘器安装新型阴、阳极系统及顶部电磁脉冲振打系统；第1电场、第2电场灰斗高、中、低料位检测，第3电场、第4电场设高、低料位检测；每侧除尘器灰斗第1电场、第2电场、第4电场灰斗对应装有变频卸料装置，第1电场装有旋转排料阀，利用l条空气斜槽和l条螺旋输送机实现脱硫灰的循环及外排。
2.5电气及监测热控系统
2.5.1电气部分
脱硫除尘区域共设2台低压脱硫除尘变压器，2路电源由主厂房6 kV配电装置引接，从线路上互锁。低压配电采用动力和照明合一的中性点直接接地系统。设置380/220 V脱硫除尘工作母线，为单母线接线形式。
选用2台1250 kV．A的干式变压器，在正常情况下，一台变压器为脱硫除尘系统供电，另外一台作为备用。备用变压器分别用1个联络开关和母线连接，在正常情况下，联络开关断开，在平时使用的一台变压器故障或检修的情况下，闭合母连开关，启用另外一台备用变压器，切换方式为自动或手动切换。
脱硫除尘系统具有相对独立及工艺设备布置较为集中的特点，但该工程属于老机组的改造项目，空间狭小，没有地方新建独立的电控楼，所以脱硫电气控制室就设置在#4炉电除尘器下面，380 V工作变压器、低压开关柜、220 V直流配电盘等低压电器就设置在面积约20m x4m的房间内。静电除尘器的控制室设在原来的控制室内，此次改造在原来的基础上再增加4台高压控制柜；空压机的控制柜设在厂里统一的空压机控制室内；引风机的控制部分仍然设在原来引风机的的控制位置，更换原来的2台高压柜或内部所有器件，控制仍然由主机组控制；消石灰制备系统的电气控制柜放在消石灰制备现场。
2. 5.2控制系统
烟气脱硫的控制是基于人机界面( HMI)的工业PLC系统。电除尘器、除灰系统、消石灰加料、降温加水及压缩空气在同一个控制室控制，多个系统构成一个PLC网络。CRT操作站是控制系统的控制中心，具有控制操作、数据采集，CRT画面显示、制表打印功能。
悬浮吸收系统控制原理：
(1)根据监控的烟气量和脱硫塔的床层差压，控制脱硫灰至反应塔的循环量。循环灰在反应塔内反应面大，分布均匀，它与消石灰和烟气能充分接触，与此同时，大量的循环物料防止了脱硫剂和飞灰在反应塔内壁结块。
(2)通过进口和出口烟气的温度测量以及入口气体的流量测量，确保降温水量的调节，使烟气冷却到适当的温度以保证化学反应过程达到最佳状态。
(3)主要是控制消石灰添加量，通过监控脱硫塔进出口烟气中的二氧化硫含量，结合脱硫塔出口烟温的监测值来调整？肖石灰粉的加入。
3、试运行
3.1试运行情况
2006年7月，在完成消石灰制备及输送系统的设备安装后，整体工程投入运行调试。首先测试了供水量和消石灰给料机在不同开度下的供粉量；标定了S02在线测定仪，连续监测石灰活性温升、氧化钙含量，确认了脱硫剂的品质；完成工艺水进水／回水系统的冲洗、水箱水位标定、系统联锁试验、喷嘴雾化试验等。但是，由于干消化系统电气故障较多、雾化压缩空气不稳定，造成喷水雾化不好、脱硫灰循环不稳定，致使脱硫系统不能在设计的参数下持续稳定运行。
经过近5个月的完善整改，整套脱硫系统运行稳定。经云南省环境监测中心站测试，脱硫效率大于90%，除尘效率大于99%，工程达到预期效果。
3.2故障及对策 (1)空气斜槽易堵灰且排灰不畅，后将斜槽的
倾角不足5°整改为7°。
(2)#4炉压缩空气系统原设计为新增2台250型空气压缩机、4个贮气罐，2台空气压缩机同时运行，经贮气罐后供#4炉脱硫灰输送、喷枪雾化、消石灰输送用气。但在调试过程中，发现因脱硫灰输送耗气量过大，压缩空气系统压力波动过大，不利于喷枪的雾化。改进的2台空气压缩机经新增贮气罐后供#4炉脱硫灰输送，用原#4炉输灰专用管供脱硫喷枪用气，并用l台原备用空气压缩机专供消石灰输送用气。压缩空气系统经改进后，脱硫灰输送、喷枪用气、消石灰输送为单独供给，保证了整个压缩空气系统的稳定性。
(3)由于第3电场、第4电场灰量较少，星形给料机设计输送量过大，易造成灰斗灰位拉空，形成漏风，使反应塔内床压波动，特增加l条GX300型螺旋输灰机。改进后，在不脱硫时，第3电场、第4电场的灰全部通过螺旋输灰机进入中间灰仓，第1电场、第2电场的灰进入空气斜槽后直接送入中间灰仓。脱硫时，第3电场、第4电场的灰全部通过螺旋输灰机进入中间灰仓，第1电场、第2电场的灰大部份参与反应，同时可根据脱硫系统情况进行外排，第2电场的灰外排入螺旋输灰机，第1电场的灰经旋转排料阀直接进入中间灰仓。
(4)第4电场电除尘器由于入口烟尘浓度高，烟温低，在试运行期间出现多次跳闸。经过调整运行参数、修复阴极绝缘瓷轴、更换振打棒、加强振打等措施后，电除尘器稳定运行。
(5)消石灰制备系统运行调整参数随石灰品质变化较大，运行操作中参数调节难度大，计量控制装置不稳定。经过调试过程的培训，运行操作人员的操作技术水平得到了提高，提高了消石灰制备的质量和数量，保证了脱硫剂的供应。富通新能源生产销售的生物质锅炉以及木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料是客户们不错的选择。
4、结论
经过专题研究和有针对性的设计，#4炉脱硫工程脱硫效率提高，脱硫塔阻力降低，目前输灰基本持续稳定。工程安装完工后经多次调试，消石灰系统运行基本可满足反应所需消石灰量�？梢钥隙�，#4炉脱硫除尘系统技术、工艺可行，设备运行基本正常，脱硫设备能在额定参数下稳定运行。但由于运行时间较短，仍有待检验。
