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)?、渣倉,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,型號為ISC15 - 1 ×3. 7 ×10) 、消石灰倉、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,型號為XQ - LCDM /40)及DCS儀表控制系統(tǒng)等。工藝流程,見圖1。

      從鍋爐出來的煙氣首先進(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)淼哪p; 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、相互激烈碰撞的過程中,煙氣中的SO2、SO3、HCl、HF等有害氣體通過化學(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)然還有極少部分沒有分解的煙塵中的大顆粒直接落入脫硫塔底部的儲灰斗中排出。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,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。