專利名稱：二爐三塔煙氣脫硫新技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃煤電廠煙氣脫硫系統(tǒng)增容改造的技術(shù)，具體是“二爐三塔”煙氣脫硫的新技術(shù)。
背景技術(shù)：
來(lái)賓電廠共有4臺(tái)機(jī)組，其中2臺(tái)機(jī)組是2 X 125麗機(jī)組，2臺(tái)為2X30(MW機(jī)組。2X125MW機(jī)組是1988年投產(chǎn)，并配套石灰石濕法煙氣脫硫系統(tǒng)，采用二爐一塔布置，設(shè)計(jì)處理煙氣量928732Nm3/h，燃煤中硫含量設(shè)計(jì)值為2.5%，處理煙氣中SO2濃度設(shè)計(jì)值為6676mg/m3，脫硫效率不低于95%。2X300MW機(jī)組是2007年新建機(jī)組，并同時(shí)配套石灰石濕法煙氣脫硫裝置，采用一爐一塔的方案，處理煙氣量1034456Nm3/h，燃煤中硫含量設(shè)計(jì)值為2. 5%，處理煙氣中SO2濃度設(shè)計(jì)值為6424mg/m3，脫硫效率不低于95%，排放SO2濃度^ 400mg/m3。由于來(lái)賓電廠燃煤來(lái)源復(fù)雜，同時(shí)設(shè)計(jì)硫含量的煤種采購(gòu)困難，并且價(jià)格過(guò)高，2008年硫含量3. 0% %燃煤采購(gòu)平均單價(jià)867噸/元，由此導(dǎo)致燃煤成本增大，自投產(chǎn)以來(lái)經(jīng)營(yíng)一直出現(xiàn)損。為拓寬煤炭市場(chǎng)，降低發(fā)電成本，來(lái)賓電廠計(jì)劃將來(lái)采購(gòu)單價(jià)在820元/噸左右、含硫量4. 5%以上的煤炭。根據(jù)計(jì)算，如果燃煤硫含量達(dá)到4. 5%，F(xiàn)GD入口的S02&度則達(dá)到11000mg/m3(6% O2，標(biāo)，干)(下同)以上，就會(huì)造成現(xiàn)有脫硫設(shè)施不堪重負(fù)，導(dǎo)致SO2排放濃度超標(biāo)嚴(yán)重。為了使SO2排放濃度滿足國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，就必須對(duì)脫硫設(shè)施進(jìn)行增容改造，確保按計(jì)劃采用的煤質(zhì)既能降低成本，又能滿足現(xiàn)行的國(guó)家SO2排放濃度< 400mg/m3的目標(biāo)要求。來(lái)賓電廠針對(duì)現(xiàn)有煙氣脫硫設(shè)施增容改造2009年專門對(duì)國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣脫硫增容改造情況進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)研，并由廣西電力設(shè)計(jì)院進(jìn)行了可行性論證工作，其國(guó)內(nèi)調(diào)研情況如表I所示。表I :國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣脫硫設(shè)施增容改造調(diào)研情況 重慶珞璜電廠重慶雙槐電廠廣西合山電廠貴州大龍電廠貴州黔東電廠機(jī)組容量 2X360MW2X300MW2X330MW2X300MW2X600MW
原煙氣脫石灰石-石膏石灰石-石膏石灰石-石膏石灰石-石膏石灰石-石膏硫設(shè)施情法，一爐一塔，法，一爐一塔，法，一爐一塔，法，一爐一塔，法，一爐一塔，
況吸收塔為液柱吸收塔為4層噴吸收塔為4層噴吸收塔為4層噴吸收塔為4層噴
塔淋的噴淋塔淋的噴淋塔淋的噴淋塔。 淋的噴淋塔
煙氣脫硫吸收塔面積擴(kuò)吸收塔增高，以增加吸收塔串吸收塔增高，以吸收塔增高，以設(shè)施增容大1/3，以增加增加一層噴淋聯(lián)運(yùn)行。每個(gè)吸增加二層噴淋增加二層噴淋改造方式噴淋面積。相應(yīng)層，同時(shí)時(shí)改造收塔增加I個(gè)吸層。相應(yīng)相應(yīng)每層。相應(yīng)相應(yīng)每每個(gè)吸收塔增第4層噴淋層。收塔，相應(yīng)增加個(gè)吸收塔增加2個(gè)吸收塔增加2力口2臺(tái)循環(huán)泵、I相應(yīng)相應(yīng)每個(gè)的每個(gè)吸收塔臺(tái)循環(huán)泵、I臺(tái)臺(tái)循環(huán)泵、I臺(tái) 臺(tái)氧化風(fēng)機(jī)等。吸收塔增加2臺(tái)增加2臺(tái)循環(huán)氧化風(fēng)機(jī)等。 氧化風(fēng)機(jī)等。
循環(huán)泵、I臺(tái)氧泵、I臺(tái)氧化風(fēng) 化風(fēng)機(jī)等。 機(jī)等。
煙氣脫硫脫硫裝置設(shè)計(jì)燃煤硫含量由燃煤硫含量由燃煤硫含量由燃煤硫含量由設(shè)施改造處理煙氣量只2. 5%提高到2. 9%提高到5% 2. 83%提高到4% I. 9%提高到4%
前、后硫含有全煙氣量的3.75%
量變化情90%燃煤硫含量況由2. 5%提高到
5%
增容改造約I億9000多萬(wàn)元 I億元9000萬(wàn)元I. 2億元
費(fèi)用估算
增容改造 I年左右I年左右I年左右I年左右I年左右
施工工期
需要鍋爐6個(gè)月6個(gè)月2個(gè)月6個(gè)月6個(gè)月
停運(yùn)時(shí)間由此可見(jiàn)，當(dāng)時(shí)調(diào)研時(shí)這些電廠多是采用吸收塔增高，以增加噴淋層方法以增加脫硫出力，但這些增容改造方法費(fèi)用高昂，施工工期較長(zhǎng)，同時(shí)需要鍋爐停運(yùn)時(shí)間也較長(zhǎng)(鍋爐停運(yùn)時(shí)電廠不能發(fā)電)，特別是吸收塔加高增加噴淋層改造方案最為復(fù)雜，施工難度極大，同時(shí)還需要重新對(duì)吸收塔地基進(jìn)行勘探和處理，需要鍋爐停運(yùn)時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)，一般需要半年以上。由于這些改造方案費(fèi)用高昂，需要停運(yùn)鍋爐時(shí)間較長(zhǎng)，為此，研究一種新的脫硫設(shè)施增容改造技術(shù)，以大幅度降低其投資費(fèi)用，縮短施工工期，特別是鍋爐停運(yùn)時(shí)間，對(duì)提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)國(guó)內(nèi)燃煤電廠脫硫系統(tǒng)增容改造費(fèi)用高昂，施工工期較長(zhǎng)，需要鍋爐停運(yùn)時(shí)間較長(zhǎng)的問(wèn)題，為提高廣西來(lái)賓電廠煙氣脫硫系統(tǒng)出力，提高其經(jīng)濟(jì)效益，降低其投資費(fèi)用以及需要鍋爐停運(yùn)的時(shí)間而提供的一種新的脫硫系統(tǒng)增容改造技術(shù)。本發(fā)明解決上述問(wèn)題的技術(shù)方案如下“二爐三塔”煙氣脫硫新技術(shù)是在“二爐二塔”技術(shù)的基礎(chǔ)上增加一個(gè)新的吸收塔組成；本技術(shù)的主要設(shè)備有3個(gè)吸收塔、2臺(tái)鍋爐、3臺(tái)增壓風(fēng)機(jī)和I個(gè)煙囪；I.本技術(shù)的工藝流程是1)#1鍋爐煙氣出口通過(guò)擋板門和#1增壓風(fēng)機(jī)將煙氣送入#1爐的吸收塔進(jìn)行脫硫，脫硫后的煙氣通過(guò)凈煙道進(jìn)入煙囪。#1鍋爐煙氣在事故狀態(tài)下可通過(guò)#1爐的旁路門直接將煙氣送入煙囪；
2)#2鍋爐煙氣出口通過(guò)擋板門和#2增壓風(fēng)機(jī)將煙氣送入#2爐的吸收塔進(jìn)行脫硫，脫硫后的煙氣通過(guò)凈煙道進(jìn)入煙園。#2鍋爐煙氣在事故狀態(tài)下可通過(guò)#2爐的旁路門直接將煙氣送入煙囪；3)#1鍋爐 煙氣通過(guò)新吸收塔擋板門-I和新吸收塔增壓風(fēng)機(jī)將煙氣送入新吸收塔；#2鍋爐煙氣通過(guò)新吸收塔擋板門-2和新吸收塔增壓風(fēng)機(jī)將煙氣送入新吸收塔的煙氣入口 ；新吸收塔的煙氣通過(guò)凈煙道將煙氣送入煙囪；2.本技術(shù)的運(yùn)行I)當(dāng)#1、2鍋爐燃煤硫含量較高時(shí)，通過(guò)將這2臺(tái)爐部分煙氣分流進(jìn)入新吸收塔進(jìn)行處理，使三個(gè)吸收塔同時(shí)運(yùn)行，即“二爐三塔”運(yùn)行方式，同時(shí)使這三個(gè)吸收塔排放的SO2濃度均符合國(guó)家要求的排放標(biāo)準(zhǔn)；2)當(dāng)#1、2鍋爐燃煤硫含量較低、F⑶入口 SO2濃度較低時(shí)，在保證排放的SO2濃度符合允許的排放標(biāo)準(zhǔn)情況下，停運(yùn)備用吸收塔，只運(yùn)行二個(gè)運(yùn)行吸收塔，即“二爐二塔”運(yùn)行方式；3)當(dāng)#1、2鍋爐2個(gè)運(yùn)行吸收塔的任何一個(gè)吸收塔出現(xiàn)故障需要停運(yùn)處理時(shí)，可將原來(lái)進(jìn)入有故障吸收塔的煙氣全部抽到新吸收塔進(jìn)行處理，即“備用運(yùn)行”方式，可實(shí)現(xiàn)停運(yùn)鍋爐原來(lái)脫硫系統(tǒng)而不停運(yùn)機(jī)組，大大提高脫硫系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，減少電廠因鍋爐停運(yùn)而損失的發(fā)電量；4)當(dāng)#1、2鍋爐只有一臺(tái)運(yùn)行并且燃用硫含量很高的燃煤時(shí)，則采用“一爐二塔”運(yùn)行方式，即將運(yùn)行鍋爐的部分煙氣分流到新吸收塔進(jìn)行處理。本發(fā)明的效益根據(jù)在來(lái)賓電廠2X300MW機(jī)組應(yīng)用試驗(yàn)證明，通過(guò)這種方式改造后，來(lái)賓電廠入爐煤硫含量由原來(lái)的3%可提高到4. 5%，脫硫系統(tǒng)入口 SO2濃度由原來(lái)的6700mg/m3提高到11000mg/m3以上，其脫硫系統(tǒng)出力增加了 60%，而投資費(fèi)用僅1990萬(wàn)元，僅為常規(guī)的增高吸收塔、每爐增加一個(gè)吸收塔(串聯(lián)方式)增容改造方式的費(fèi)用1/3左右，并且運(yùn)行電耗也較這些方法低。I.來(lái)賓電廠2X300MW機(jī)組燃煤硫含量由原設(shè)計(jì)的2. 5% (最大為3% )提高到4. 5 %時(shí)，脫硫系統(tǒng)出力提高了 60%，而其改造費(fèi)用僅1994萬(wàn)元，僅為國(guó)內(nèi)同類、同等容量機(jī)組脫硫系統(tǒng)的改造費(fèi)用的1/3 (按表I平均價(jià)計(jì)算)，節(jié)約的投資費(fèi)用達(dá)6000萬(wàn)元。2.來(lái)賓電廠2X300MW機(jī)組燃煤硫含量由原設(shè)計(jì)的2. 5% (最大為3% )提高到4. 5%后，來(lái)賓電廠硫含量< 2. 5%燃煤采購(gòu)價(jià)格平均890元/噸，硫含量4. 5%燃煤采購(gòu)價(jià)格平均840元/噸，2011年來(lái)賓電廠年用原煤量165萬(wàn)噸，兩者差價(jià)8250萬(wàn)元，扣除因脫硫增容改造而增加的電耗、石灰石等費(fèi)用，其直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)7800萬(wàn)元。詳細(xì)可見(jiàn)附件3 (來(lái)賓電廠的應(yīng)用證明)。3.需要鍋爐停運(yùn)的時(shí)間僅20天(#1、#2機(jī)組各停運(yùn)10天)，僅為國(guó)內(nèi)同類、同等容量機(jī)組脫硫系統(tǒng)需要停爐時(shí)間的1/6 (按表I平均價(jià)計(jì)算)，改造工期僅80天，僅為同等容量機(jī)組脫硫系統(tǒng)改造時(shí)間1/4。4.來(lái)賓電廠根據(jù)燃煤硫含量的情況靈活采用“二爐三塔”或“二爐二塔”運(yùn)行方式，既保證了其排放的SO2濃度符合國(guó)家允許的標(biāo)準(zhǔn)，又盡可能降低脫硫系統(tǒng)的電耗。自2010年8月該改造完成以后，來(lái)賓電廠均沒(méi)有出現(xiàn)SO2濃度超標(biāo)現(xiàn)象，其環(huán)境效益顯著。5.在來(lái)賓電廠#1、#2鍋爐任何一臺(tái)機(jī)組的脫硫系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可將#1或#2機(jī)組的煙氣量全部抽到新吸收塔(125MW F⑶吸收塔)進(jìn)行處理，相當(dāng)于125MWF⑶作為#1、#2鍋爐的備用脫硫系統(tǒng)(備用運(yùn)行方式)，實(shí)現(xiàn)停運(yùn)#1或#2機(jī)組的脫硫系統(tǒng)而不停運(yùn)機(jī)組，大大提高脫硫系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。2011年全年脫硫系統(tǒng)與主機(jī)同步投運(yùn)率由原來(lái)的90%提高至Ij 99. 55%。6.該項(xiàng)目在國(guó)內(nèi)首次提出了“二爐三塔并聯(lián)運(yùn)行”脫硫系統(tǒng)的增容改造方法，并且也是國(guó)內(nèi)第一個(gè)在廣西來(lái)賓電廠成功應(yīng)用的并聯(lián)吸收塔增容改造項(xiàng)目。


附件I圖I是本發(fā)明工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面以來(lái)賓電廠為例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。 在來(lái)賓電廠#1、#2鍋爐脫硫系統(tǒng)原有的2個(gè)吸收塔基礎(chǔ)上，新增一個(gè)吸收塔(由于來(lái)賓電廠2X125麗機(jī)組已關(guān)停，同時(shí)2X125麗機(jī)組脫硫吸收塔設(shè)計(jì)處理煙氣量、脫硫效率等與2X30(MW機(jī)組脫硫吸收塔基本相同，經(jīng)技術(shù)論證、計(jì)算，新增加的吸收塔利用2X125MW機(jī)組的脫硫吸收塔(即125MWFGD吸收塔))，新增一臺(tái)增壓風(fēng)機(jī)(由于新增設(shè)的煙道長(zhǎng)度較大，為克服煙道阻力，更換了 125MWFGD吸收塔原來(lái)的增壓風(fēng)機(jī)，更換后的增壓風(fēng)機(jī)可滿足處理#1、#2鍋爐任何一臺(tái)鍋爐滿負(fù)荷下的煙氣量的要求)。從#1、#2鍋爐脫硫系統(tǒng)入口(增壓風(fēng)機(jī)入口)各增設(shè)一煙道并匯合一條煙道接入新吸收塔增壓風(fēng)機(jī)入口，相應(yīng)增設(shè)#1、#2爐為煙氣分流到新吸收塔的煙道檔板門，將二臺(tái)鍋爐的煙氣可同時(shí)進(jìn)入三個(gè)吸收塔進(jìn)行處理，即“二爐三塔”方式。其系統(tǒng)圖可見(jiàn)圖I。增容改造后的脫硫系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)以下目的(I)在#1、#2鍋爐負(fù)荷較高并且FGD入口 S02&度超設(shè)計(jì)值時(shí)，通過(guò)將#1、#2爐部分煙氣分流進(jìn)入新吸收塔進(jìn)行處理，使三套脫硫系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行(即“二爐三塔”運(yùn)行方式)，同時(shí)使這三套脫硫系統(tǒng)排放的SO2濃度均符合< 400mg/m3的要求。根據(jù)計(jì)算，在鍋爐滿負(fù)荷時(shí)，改造后入爐煤硫含量由原來(lái)的2. 5% -3%可提高到4. 5%，脫硫系統(tǒng)入口 SO2濃度由原來(lái)的6700mg/m3提高到10691mg/m3以上，相應(yīng)其脫硫出力提高約60%。(2)在#1、#2鍋爐任何一臺(tái)鍋爐的脫硫系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可將#1或#2鍋爐的煙氣量全部抽到新吸收塔進(jìn)行處理，相當(dāng)于新吸收塔作為#1、#2鍋爐的備用脫硫系統(tǒng)(“備用運(yùn)行”方式)，實(shí)現(xiàn)停運(yùn)#1或#2鍋爐的脫硫系統(tǒng)而不停運(yùn)機(jī)組，大大提高脫硫系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。來(lái)賓電廠脫硫系統(tǒng)的“二爐三塔”增容改造后運(yùn)行方式如下I)在#1、#2鍋爐吸收塔入口 SO2濃度超設(shè)計(jì)值、排放的SO2濃度超過(guò)國(guó)家允許的400mg/m3時(shí)，啟動(dòng)新吸收塔，通過(guò)調(diào)節(jié)#1、#2爐分流到新吸收塔(125MWFGD吸收塔)的煙道檔板門，將#1、#2爐部分煙氣分流進(jìn)入新吸收塔(125MW FGD吸收塔)進(jìn)行處理，使三套脫硫系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行(即“二爐三塔”運(yùn)行方式)，同時(shí)使這三套脫硫系統(tǒng)排放的SO2濃度均符合彡400mg/m3的要求。結(jié)果見(jiàn)來(lái)賓電廠“二爐三塔”脫硫系統(tǒng)改造后運(yùn)行實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表I表I :#1、2鍋爐滿負(fù)荷、燃高硫煤時(shí)“二爐三塔”同時(shí)運(yùn)行結(jié)果
權(quán)利要求
1.“二爐三塔”煙氣脫硫新技術(shù)，其特征在于，本技術(shù)是在“二爐二塔”技術(shù)的基礎(chǔ)上增加一個(gè)新的吸收塔組成；本技術(shù)的主要設(shè)備有3個(gè)吸收塔、2臺(tái)鍋爐、3臺(tái)增壓風(fēng)機(jī)和I個(gè)煙囪； 本技術(shù)的工藝流程是 1)#1鍋爐煙氣出口通過(guò)擋板門和#1增壓風(fēng)機(jī)將煙氣送入#1爐的吸收塔進(jìn)行脫硫，脫硫后的煙氣通過(guò)凈煙道進(jìn)入煙囪，#1鍋爐煙氣在事故狀態(tài)下可通過(guò)#1爐的旁路門直接將煙氣送入煙囪； 2)#2鍋爐煙氣出口通過(guò)擋板門和#2增壓風(fēng)機(jī)將煙氣送入#2爐的吸收塔進(jìn)行脫硫，脫硫后的煙氣通過(guò)凈煙道進(jìn)入煙 ，#2鍋爐煙氣在事故狀態(tài)下可通過(guò)#2爐的旁路門直接將煙氣送入煙囪； 3)#1鍋爐煙氣通過(guò)新吸收塔擋板門-I和新吸收塔增壓風(fēng)機(jī)將煙氣送入新吸收塔;#2鍋爐煙氣通過(guò)新吸收塔擋板門-2和新吸收塔增壓風(fēng)機(jī)將煙氣送入新吸收塔的煙氣入口 ；新吸收塔的煙氣通過(guò)凈煙道將煙氣送入煙囪； 本技術(shù)的運(yùn)行 1)當(dāng)2臺(tái)鍋爐燃煤硫含量較高時(shí)，通過(guò)將這2臺(tái)爐部分煙氣分流進(jìn)入新吸收塔進(jìn)行處理，使三個(gè)吸收塔同時(shí)運(yùn)行，即“二爐三塔”運(yùn)行方式，同時(shí)使這三個(gè)吸收塔排放的SO2濃度均符合國(guó)家要求的排放標(biāo)準(zhǔn)； 2)當(dāng)2臺(tái)鍋爐燃煤硫含量較低、FGDA 口 SO2濃度較低時(shí)，在保證排放的SO2濃度符合允許的排放標(biāo)準(zhǔn)情況下，停運(yùn)備用吸收塔，只運(yùn)行二個(gè)運(yùn)行吸收塔，即“二爐二塔”運(yùn)行方式； 3)當(dāng)2個(gè)運(yùn)行吸收塔的任何一個(gè)吸收塔出現(xiàn)故障需要停運(yùn)處理時(shí)，可將原來(lái)進(jìn)入有故障吸收塔的煙氣全部抽到新吸收塔進(jìn)行處理，即“備用運(yùn)行”方式，可實(shí)現(xiàn)停運(yùn)鍋爐原來(lái)脫硫系統(tǒng)而不停運(yùn)機(jī)組，大大提高脫硫系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，減少電廠因鍋爐停運(yùn)而損失的發(fā)電量; 4)當(dāng)2臺(tái)鍋爐只有一臺(tái)運(yùn)行并且燃用硫含量很高的燃煤時(shí)，則采用“一爐二塔”運(yùn)行方式，即將運(yùn)行鍋爐的部分煙氣分流到新吸收塔進(jìn)行處理。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了“二爐三塔”煙氣脫硫的新技術(shù)。該技術(shù)是在“二爐二塔”技術(shù)的基礎(chǔ)上增加一個(gè)新的吸收塔組成；本技術(shù)的主要設(shè)備有3個(gè)吸收塔、2臺(tái)鍋爐、3臺(tái)增壓風(fēng)機(jī)和1個(gè)煙囪。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行方式非常靈活，最大限度提高了火電廠燃煤硫含量，降低燃煤成本，提高脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性，同時(shí)由于“二爐三塔”運(yùn)行方式運(yùn)行的靈活性，降低火電廠脫硫運(yùn)行電耗，實(shí)現(xiàn)其節(jié)能減排的目的。
文檔編號(hào)B01D53/14GK102657997SQ20121010072
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月6日
發(fā)明者彭烔蘭, 林朝扶, 高偉 申請(qǐng)人:廣西電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院