强化传质脱硫增效技术在火电厂超低排放的应用

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翻新时间：2015-09-10

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强化传质脱硫增效技术在火电厂超低排放的应用

摘要：文章介绍了大唐南京电厂2#机组脱硫提效改造工程，首先通过调研及结合电厂的实际情况确定了改造方案，然后通过一系列的小试、中试及模拟试验研究确定了主要的改造参数，最后试运行的结果表明，该次脱硫提效改造超过了预期的改造目标，技术上可行、经济上合理、环境和社会效益巨大。

关键词：强化传质脱硫增效技术；火电厂；超低排放；筛板；脱硫效益文献标识码：A

1 概述

当前，中国大气问题突出，为切实改善空气质量，实现环境效益、经济效益与社会效益多赢，国家对主要污染物减排工作的要求不断升级，燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值，实现超低排放，为此，需要对脱硫系统进行升级改造。

2 脱硫系统概况

3 脱硫系统提效改造目标及改造方案

经过反复研讨，最终确定本次改造的方案为：吸收塔内增加筛板+更换喷淋层喷嘴+内部强化构件+塔外浆罐组合方案，外部各子系统进行相应增容改造。

4 针对工程改造的试验研究

针对大唐南京电厂脱硫系统的实际改造，浙江大学与大唐科技分别开展了对筛板的试验研究、浆液分区试验研究和CFD流场模拟实验研究。

4.1 塔内增加筛板的试验研究

筛板上气液接触情况研究：当烟气流速继续增大至一定值以上时，将会出现无液体流下现象。

喷淋量对阻力的影响：同一烟气流速条件下，随着浆液喷淋量的升高，筛板阻力逐渐增大；这是由于筛板在浆液量低的情况下托不住液体，液体都沿着开孔的外侧流出，空气从孔中间穿过，阻力较小。

不同烟气流速及喷淋条件下筛板阻力：同一开孔率的筛板，其阻力随烟气流速及喷淋量的增大而增大。中试试验条件完全按照实际工程中的运行条件，当满负荷运行时，塔内烟气流速为3.5m/s，四层喷淋全开时，所开发的筛板的阻力约为700Pa；开三层喷淋，所开发的提效均流构件的阻力约为500pa；开两层喷淋时，所开发的筛板的阻力约为300Pa。通过上述筛板试验研究，对实际工程中所用筛板的选型、孔径及开孔率提供了重要的依据。

4.2 浆液分区试验研究

4.3 CFD流场模拟试验研究

研究模型范围、计算结果及分析，根据BMCR工况烟气参数及喷淋参数情况下进行计算，主要分析了系统各个截面的速度、压力和温度分布情况，塔内增加筛板后，速度分布、压力分布及温度分布更加均匀，筛板对速度、压力及温度在塔内的均布具有明显的作用。

通过流场模拟的试验研究，对实际工程中喷淋层的选择、喷嘴的布置及喷嘴选型进行了优化；确定了实际工程中筛板的安装位置。

5 改造后运行效果

图1 改造后脱硫各参数趋势

5.1 不同浆液pH时的运行效果

5.3 低负荷条件下的脱硫效果

6 脱硫提效改造后效益分析

7 结语

大唐南京电厂2#机组脱硫提效改造工程采用塔内增加筛板+塔外浆池的方案，经过脱硫试运行，只开三台循环泵就达到了出口SO2浓度≤35mg/Nm3的改造要求，改造后SO2排放浓度、排放量均明显降低。本次2#机组脱硫系统的提效改造技术上可行、经济上合理，环境效益和社会效益巨大，为南京发电厂2015年即将开展的1号机组超低排放技术改造积累了宝贵的经验，开创了集团公司煤电机组中应用此项先进技术的先河，实现了煤电清洁化生产质的飞跃。

参考文献

[2] 国家环境保护部.关于执行大气污染物特别排放限值的公告[S].2013.

[3] 国务院.大气污染防治行动计划[S].2013.

[5] 叶春珍，高翔，骆仲泱，孔华，倪明江，岑可法.无溢流筛板塔烟气脱硫的实验研究[J].动力工程，1999，19

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[6] 王惠挺，钟毅，高翔，陈湘文，骆仲泱，倪明江，岑可法.湿法烟气脱硫筛板式喷淋阻力特性的试验研究[J].动力工程，2009，29

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