關(guān)鍵詞:矸石電廠,循環(huán)流化床半干法脫硫工藝流程,除塵效率,脫硫效率

      西山煤電股份公司矸石電廠,于1995年元月投產(chǎn)發(fā)電,總裝機(jī)容量12 MW,年產(chǎn)量7 200萬(wàn)kW· h,燃用西山煤電股份有限公司太原選煤廠洗選的矸石做為燃料,擔(dān)負(fù)供熱、發(fā)電的雙重任務(wù)。由于脫硫工藝、除塵系統(tǒng)落后已不能滿足國(guó)家及地方政府環(huán)保指標(biāo)的要求, 2007年5月矸石電廠進(jìn)行了供熱環(huán)保改造工程。拆除原來(lái)的三套麻石水膜除塵及一體化脫硫裝置,采用預(yù)除塵+半干法脫硫+布袋除塵工藝等先進(jìn)的自動(dòng)控制技術(shù),滿足鍋爐煙氣中煙塵、 SO2、NOx 排放標(biāo)準(zhǔn)的要求,并將灰、渣用機(jī)械輸送到封閉的灰?guī)臁⒃鼈}(cāng),集中外運(yùn),實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益最大化,以適應(yīng)環(huán)保要求。

      1　循環(huán)流化床半干法脫硫工藝流程

      矸石電廠循環(huán)流化床半干法脫硫系統(tǒng)包括: 預(yù)除塵器(采用電除塵,型號(hào)為ISC15 - 1 ×3. 7 ×10) 、消石灰倉(cāng)、脫硫塔、脫硫灰再循環(huán)系統(tǒng)、氣力吹灰系統(tǒng)、噴水系統(tǒng)、脫硫后除塵器(采用布袋除塵,型號(hào)為XQ - LCDM /40)及DCS儀表控制系統(tǒng)等。工藝流程,見(jiàn)圖1。

      從鍋爐出來(lái)的煙氣首先進(jìn)入預(yù)除塵器即電除塵器,電除塵的主要作用是把煙氣中的大多數(shù)飛灰除掉,其目的還有以下幾個(gè)方面: ①防止下游設(shè)備因?yàn)轱w灰?guī)?lái)的磨損; ②降低廢物處理的體積。矸石電廠所用的ISC15 - 1 ×3. 7 ×10型電除塵,除塵效率可達(dá)85%。

      脫硫塔入口處的布風(fēng)裝置是為了使預(yù)除塵后的煙氣能分布均勻進(jìn)入,脫硫塔內(nèi)部配置有7個(gè)文丘里管,可以使煙氣氣流加速,從而在文丘里管上部形成吸收反應(yīng)區(qū):一個(gè)懸浮的物料床層即所謂的流化床。矸石電廠使用的脫硫劑為消石灰。消石灰從文丘里管的上部加入到脫硫塔內(nèi),與煙氣在吸收反應(yīng)區(qū)充分混合,文丘里出口的高速氣流作用使這種混合更加充分,更加激烈。另一方面霧化狀態(tài)的冷卻水從文丘里出口擴(kuò)管段噴入脫硫塔內(nèi),在高溫?zé)煔庾饔孟鲁浞值恼舭l(fā),保證了進(jìn)入脫硫除塵器中的灰具有良好的流動(dòng)性,避免了可能出現(xiàn)的循環(huán)灰粘壁現(xiàn)象。另外噴入水霧的目的還有: ①使煙氣溫度迅速降至脫硫反應(yīng)的最佳溫度(70～80 ℃) ; ②為消石灰和煙氣中的SO2 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)提供條件。在消石灰與煙氣充分混合、相互激烈碰撞的過(guò)程中,煙氣中的SO2、SO3、HCl、HF等有害氣體通過(guò)化學(xué)反應(yīng)得以脫除。

      煙氣和消石灰顆粒在充分混合與反應(yīng)中共同上升,比較小的粉塵隨煙氣被帶出脫硫塔,大一些的在自重作用下重新返回脫硫塔中,繼續(xù)參加脫硫反應(yīng), 這部分煙氣產(chǎn)生回流,形成特別強(qiáng)大的內(nèi)部湍流,從而增加了煙氣與消石灰的接觸時(shí)間,使脫硫過(guò)程得到了極大的改善,提高了吸收劑的利用率和脫硫效率。當(dāng)然還有極少部分沒(méi)有分解的煙塵中的大顆粒直接落入脫硫塔底部的儲(chǔ)灰斗中排出。同時(shí)脫硫塔頂部的煙氣回流裝置又進(jìn)一步強(qiáng)化了煙氣中固體顆粒物的返回運(yùn)動(dòng),再次提高了脫硫塔內(nèi)的固體濃度, 使得Ca /S比例達(dá)到最佳,極大的強(qiáng)化了煙氣與消石灰間的傳質(zhì)、傳熱反應(yīng),減少了消石灰的用量。