山东华聚能源股份有限公司兴隆庄矿电厂山东兖州272100
兴隆庄矿电厂新建3#炉、5#炉尾部脱硫脱硝除尘系统均采用循环流化床半干法烟气脱硫(脱硝)除尘一体化装置(CFB—FGD),分别于2016年11月、2016年12月竣工试运行,目前连续运行周期均已达到7000h,该脱硫除尘系统的设计脱硫效率≥95%,各项烟气指标均达到超低排放标准:经脱硫除尘净化的烟气SO2排放浓度≤35mg/Nm3,NOX排放浓度≤50mg/Nm3,粉尘排放浓度≤5mg/Nm3。现将目前运行现状予以总结如下。
一、系统参数
1、脱硫除尘系统运行期间,在脱硫除尘岛进口烟气值在设计值范围内时,出口烟尘、NOx、SO2可实现达标排放,系统运行稳定,运行参数符合设计要求,实现了锅炉烟气超低排放标准。
3#锅炉超低排放系统主要设计指标与试运行监测数据对照表
5#锅炉超低排放系统主要设计指标与试运行监测数据对照表
2、在锅炉启停期间,脱硫岛在2小时内经受高二氧化硫800-1500mg/m3,氮氧化物150-280mg/m3的反应压力,在锅炉燃烧状态调整及时,炉内喷钙及炉内脱硝系统正常运行的状态下,热态启炉时脱硫岛出口烟尘、NOx、SO2可实现小时均值达标排放。
3、脱硫除尘系统运行期间,若锅炉炉内喷钙、SNCR系统稳定运行,脱硫除尘岛进口烟气值远设计值,出口烟尘、NOx、SO2既能实现稳定达标排放,又能够大大降低环保材料消耗。
二、运行成本分析
锅炉稳定运行,在脱硫除尘岛进口烟气值在设计值范围内时,3#锅炉超低排放系统脱硫、脱硝物料消耗基本符合设计值用量,5#锅炉超低排放系统运行初期,因锅炉出口烟气值低于设计值130℃(115-125℃),在一定程度上降低了脱硫效率,脱硫物料消耗略高于设计值。现5#锅炉炉内喷钙系统能够稳定运行,脱硫除尘岛进口烟气二氧化硫值低于设计值(500-800mg/Nm3),出口SO2既能实现稳定达标排放,又降低了环保材料消耗。
3#锅炉超低排放系统脱硫、脱硝物料消耗设计指标与试运行监测数据对照表
5#锅炉超低排放系统脱硫、脱硝物料消耗设计指标与试运行监测数据对照表
三、系统设计及运行状态
1、脱硫剂添加系统
本系统以消石灰(粉状Ca(OH)2)为脱硫剂,合格的消石灰粉由自粉罐车运至厂内→消石灰仓→消石灰调节供料装置→进料斜槽→吸收塔,仓顶布袋除尘器保证排出的气体符合污染物排放标准的要求。粉状储存于消石灰仓,根据脱硫需要,通过调频旋转给料器的计量装置向吸收塔加入Ca(OH)2干粉。全程机械添加,人工通过DCS监控调整给料量,系统运行安全稳定。
2、低温循环氧化吸收脱硝系统(COA系统)
COA系统作为烟气炉外脱硝的应急措施,以33%亚氯酸钠溶液为脱硝剂,由脱硝溶液的制备存储系统、脱硝溶液输送系统、脱硝溶液喷射系统等组成。在炉内脱硝系统故障检修及启停炉期间,通过脱硝剂的氧化和催化作用,将烟气中难溶于水的NO转化为NO2,再与钙基吸收剂发生中和反应完成脱除过程。脱硝效率达到66.7%,能够实现超低排放的设计要求。
3、给排水系统
超低排生产工艺用水为吸收塔内烟气降温用水,低温循环氧化吸收脱硝技术脱硝剂亚氯酸钠稀释用水,脱硫除尘辅机用水,以上工艺用水均使用于系统内,系统运行消耗,无新增废水产生。
4、脱硫灰循环及排放系统
锅炉烟气携带的烟尘颗粒,80%被静电除尘器捕捉,通过灰斗下部的正压仓泵气力输送至灰库。剩余部分进入吸收塔,进行脱硫、脱硝反应后的脱硫灰被气流夹带从吸收塔顶部侧向排出,脱硫除尘器进行气固分离,通过灰斗下的气动流量控制阀大部分进入脱硫灰循环系统的空气斜槽,另一部分脱硫灰根据灰斗料位信号通过仓泵气力输灰系统排至灰库,灰库中大部分副产物通过井下注浆进行回填,小部分作为生产原材料通过罐车外运,无污废固物产生。
5、热控系统
所有一次仪表、控制设备的接口信号,连接到接线盒、仪表控制箱柜的端子排上,实现DCS控制。两套装置进出口均设有烟气在线监测装置,可实时监测装置运行参数,实现全自动运行或人工精细调整的运行模式切换。
四、系统改进建议
1、该脱硫脱硝装置进出口烟气在线监测装置的准确性、可靠性有待提高,在消石灰给料投入自动运行时,不能精确控制给料量,造成环保材料过量消耗,需人工进行调控。
2、系统的自动化运行程度较高,对一次仪表、控制设备的监测装置应保证其安全可靠性,并加强运行期间的定期维护及相关配件的更换。