云冈电厂脱硫除尘一体化调研报告.5.14图文精

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1、穴唐国北友电有眼奏任公司Datang Lubei Power Generation Co“LtcL调研报告脱硫除尘一体化设施情况编制：杨奇、张国辉、侯玉良 单位：设备部日期：2015年5月30日穴唐鲁北友电有眼夷任公司Datang Lubei Power Generation Co.fLtd.调研时间：2015.5. 13- 2015.5.15调研地点：山西大唐国际云冈热电有限责任 公司一、调研内容及目的：调研山西云冈电厂脱硫除尘一体化设施改造及运行情况，并对比我公司脱硫、 除尘设施状况，为下一步脱硫、除尘超低排放改造作出合理指导意见。二、调研情况：1、山西云冈电厂机组基本情况山西大唐国际云冈

2、热电有限责任公司（以下简称公司）位于山西省大同市城区，距市中心7.5公里。公司总装机规模为104万千瓦，分二期建设，一期工程建 设两台22万千瓦的直接空冷供热机组，于 2003年底双投；二期工程建设两台30 万千瓦直接空冷供热机组，于 2009年2月份双投。公司在发电的同时还承担着大 同市1650万平方米的集中供热任务，属于热电联营项目。2014年6月将二期工程扩容至2X320MW。为落实国家煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020年）及山西省 政府出台的关于全省燃煤发电机组超低排放的实施意见要求，2014年8月，采用了单塔一体化技术”对3#机组脱硫系统进行改造。此工程已于 9月完成

3、改 造，成功投运。山西大唐国际云冈热电有限责任公司的脱硫为北京国电清新环保 技术有限公司特许经营项目。2、山西云冈电厂改造前、后设计参数表政造前设计参数改造设计参数机组负荷（MW）3皿320烟气量（Nm7h）10800001160000入口 SQ (mg/Nm )30003000出口 SO (mg/NmJ)20035入口尘(mg/Nni)5030出口尘（mg/Nm：）20 95% Ca/Sw 1.03 #3、#4机组于2007年5月开工 建设，2009年2月投产。原设计主要设备（2套）：K ft(-*AcK*hicivita*1. iombU2W策用2vx. MiA/Bav“ml u.hnWU

4、MI t. e(ix. av/WAu ix iiM,1tUSBWMBmt. na 2 IS FflMt MttKftWS.K niiwoo s:.t13wx-n.*u rit珀ft)tfl t*nft2Gtdt*WIHf於两M. MmYKK4VM. G%J MVt2IBH nn vfl3“muRi OflYKK4M4.巾 J M V：:mtKmfKT3 T CTOMC ff)4. naw t：9*itmmi*2LCNI/OO 11 S 血仏 3la, IK 札Z ”勺 X IM#xMIXAINRA1 Q穴唐鲁北友电有眼奏任公司Datang Lubei Power Generation Co.,

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8、大于50mg/m3，为满足环保排放指标要求，对静电除尘器进行了改造， 将原一、二电场电源进行了三相电源改造，三、四、五电场电源进行了升级改造， 改造完成后除尘效率达到99.90%以上，出口粉尘浓度小于20mg/m3。3、山西云冈电厂改造方案3.1脱硫设施改造方案国电清新脱硫系统改造在脱硫吸收塔内拆除原有的除雾器装臵，更换为北京国电清新环保技术股份有限公司自主研发的高效管束式除尘除雾装臵。拆除原有3层喷淋层和喷嘴，并更换新的高效喷淋层和喷嘴，其中喷嘴采用小流量空心锥形式， 增加浆液覆盖率；原最上层的喷淋层标高不变，第二层喷淋层上移200mm，第三层喷淋层上移400mm。距离湍流层的距离为1600

9、mm，新增一层喷淋层，流量 5600m3/h （与其他三层相同），同时增加一台流量 5600m3/h、扬程20米的浆液循 环泵一台，将原有的旋汇耦合器（一代）更换为高效脱硫旋汇耦合器（二代）。原 有三台循环泵分别对应上面三层喷淋层，新增的循环泵对应最低的喷淋层。改造后 烟气脱硫出口达到S02浓度V 35 mg/Nm3脱硫出口烟尘浓度v 5mg/Nm3管束式 除尘器原理及结构见附件1。3.2除尘设施改造方案在此次3#机组A级检修中，电除尘的改造采用低低温静电除尘技术与电源技 术组合方式。在电除尘器的前端烟道上布臵低低温省煤器，将进口烟温从140度左右下降到95度。对原除尘器内部进行全面检修，使其

10、达到最佳工作状态。进行烟 气均流分布改造，使进入电除尘器内部的烟气均匀，利于收尘。将一、二电场工频 电源改造为三相电源；3、4、5电场工频电源升级。3.3改造工期云冈电厂总共用时45天，施工单位共用80多人参与施工。一般改造工期安排 如下：湍流层安装在20天至25天，喷淋层安装时间在25天左右，管束式除尘器 安装在10天左右，一个大修周期能完成。以上工作可以交叉进行。我公司如进行单塔一体化改造，改动量较云冈电厂增加较多，我公司喷淋层及 浆液循环泵需全部更换，由此我公司改造工期约60-70天。国电清新脱硫除尘一体化技术要求脱硫入口粉尘浓度不高于35mg/m3，我公司电袋复合除尘器设计出口粉尘浓度

11、小于30mg/m3,可以满足该技术要求，但随着滤袋使用寿命的增加，除尘器出口粉尘浓度会有所上升，超过35mg/m3时会影响脱硫出口粉尘浓度，为提高排放标准，需将现在电袋除尘器进行升级改造，降低 粉尘排放浓度。4山西云冈电厂改造后实际运行情况4.1现场调研现场烟气系统截图AWSJtK有眼矣任公司Data ng Lubei Power Generation Co.,Ltd.4.2改造效果脱硫除尘一体化改造后，脱硫效率能达到 99%以上，除尘效率能达到80%以 上。山西云冈电厂3#机组达到了超低排放的标准，并通过了山西省环境监测中心 性能测试及山西省环保厅性能验收。三、我公司可以借鉴的经验。1、电厂

12、设施运行较稳定，维护量较少。云冈电厂脱硫设施状态良好，日常故 障及检修工作较少。渣浆泵大部分为襄樊五二五和石家庄泵业集团有限责任公司生 产，除定期更换过流件外无其他问题。阀门、喷嘴、搅拌器等设备全部选用优质进 口设备，稳定性好，可靠性高，为脱硫系统稳定运行提供了有力保障。2、浆液循环泵问题。云冈电厂原设有三台浆液循环泵，超低排放时增加一套 浆液循环喷淋系统，浆液循环泵设臵时电机随泵扬程各有不同，很好的起到了节能 效果。另外增设的循环泵为变频控制，主要目的是通过变频调节循环泵出口压力满足脱硫运行要求，循环泵设计有一定余量通过变频将该部分余量结余下来，从而实 现系统节能目的。该循环泵：流量 560

13、0m 3h,扬程22.7m，630KW。变频控制后 电流下降8.5A左右。根据现实运行情况，云冈电厂（国电清新项目部）计划将另 三台中的一台浆液循环泵改造为变频泵，进一步节约能源。我公司在超低排放中可 借鉴其经验，浆液循环泵根据需要配套不同功率的电机，并设臵变频控制，在满足现场运行要求的基础上，达到节能效果。3、旋汇耦合器。云冈电厂改造中的旋汇耦合器实际上为一个复杂的托盘，我 公司在超低排放中可以借鉴，改造后，既能提高液气比，加强液相气相反应，提高 脱硫效率，又能减少吸收塔系统检修脚手架搭设量，降低塔底部及顶部交叉作业的 危险性，缩短检修时间4、喷淋层的设计。云冈电厂设有 4层浆液喷淋层，正常

14、运行时3运1备，由 此推算，我公司喷淋层3-4层就能满足超低排放要求，具体还需核算。5、脱硫超低排放改造思路。云冈电厂脱硫超低排放的改造思路为增设喷淋层 增加液气比，对喷淋层及喷嘴进行优化设计，加强液相气相接触反应（原喷嘴覆盖 率为150%，改造后未300%），最终实现了单塔湿式钙法工艺的超低排放。我公 司现在进行的脱超低排放改造思路与其大致相同，其改造的成功从另一个侧面对我 公司脱硫增容改造的可行做出佐证。&特许经营。云冈电厂3、4号机组脱硫为国电清新集团特许经营项目，其改 造为自己实施，经调研时与国电清新集团方交谈，得知该集团的设计工作人员部分 为原北京六合天融员工，有一定的镁法脱硫技术资

15、料及人力资源。另外该集团同时 表现出对我公司脱硫特许经营权具有很大兴趣，有进一步合作的意向。7、云岗电厂在除尘器入口设臵低低温省煤器，起到一定的粉尘收集能力，可 提高后部除尘器效率，我公司采用电袋复合除尘器，烟气温度较低时对滤袋有一定 的影响，不具备安装低低温省煤器的条件，所以必须将现有除尘器除尘效率提高， 为后部脱硫除尘一体化打下基础。四、调研结论：根据调研，云冈电厂3#号机组的脱硫除尘一体化改造较成功，完全达到了设 计脱硫及除尘效率，达到了超低排放的标准要求，并通过了相关环保部门的验收， 改造后的设施运行稳定，检修维护量小，至今无其他隐患存在。值得指出的是，云冈电厂改造前，国电清新已对单塔

16、一体化进行湿式钙法脱硫 工艺小试、10WM冷热态中试，并成功。我公司脱硫工艺为湿式镁法脱硫，与云 冈电厂的湿式钙法脱硫工艺有本质性的差异，虽国电清新单塔一体化对钙法超低排放的原理同样适用于我公司镁法超低排放的改造，但管束式除雾器及旋汇耦合高 效脱硫装臵的结垢堵塞、磨损、冲洗等情况仍存在较大的不确定因素，给改造后脱 硫设施的运行情况带来了很大的不安全隐患。为此需根据我公司镁法脱硫工艺特点，进行湿式镁法脱硫工艺小试，对管束式 除雾器及旋汇耦合高效脱硫装臵的结垢堵塞、磨损、冲洗等进行研究，确定镁法脱 硫单塔一体化设施的脱硫除尘效率，最终为我公司脱硫除尘超低排放改造提供较准 确合理的数据支持，以便于选

17、择正确的改造方案。另外国电清新无镁法脱硫设施改 造及运行经验。我专业已与国电清新试验负责人取得联系，正就试验事宜进行磋商。五、相关照片：圃穴北技电有眼吳任公司| Datang Lubei Power Generation Cc.Xtd.改造后进出口烟尘对比电有眼夷任公司I Datang Lubei Power Generation Co.丄td.有眼奏任公司I Dating Lubei Power Generation CoLtd.改造后进出口 SO2对比雨穴sgdts电有眼妻任公司| Data ng Lubei Power Generation CoLtd.污染源废气在线监控系统穴唐BdtK

18、电有眼夷任公司Datang Lubei Power Generation Co“LtiriKI2雪北友电有眼贾任公司Datang Lubei Power Generation Co.丄td”#3、#4号机脱硫吸收塔系统穴膳鲁北炭电胃眼妻任公司Datang Lubei Power Generation Co.Ltd.#3、号机脱硫吸收塔系统搅拌器（共三台，德国依卡托牌）穴唐鲁北反电有眼奏任公司Datang Lubei Power Generation Co.fLtd穴唐曽北友电有眼奏任公司Datang Lube* Power Generation Co.rLtd*吸收塔底部人孔门HI囱穴唐鲁韭友

19、电有眼奏任公司| Datang Lubei Power Generation Co.rLtd,浆液循环泵入口蝶阀（德国进口）ID穴唐Bits电有眼夷任公司Datang Lubei Power Generation Co“LtdKJ1鲁北技电有眼奏任公司Datang Lube* Power Generation Co.,Ltd.浆液循环泵（石家庄泵业集团有限责任公司）浆液循环泵变频电机名牌If穴唐Bits电有眼夷任公司Datang Lubei Power Generation Co.fLtd.北友电肓眼奏任公司Datang Lubei Power Generation Co.fLtd.吸收塔出口

20、烟道穴題冒北反电有眼美任公司Datang Lubei Power Generation Co.,Ltd.HI运行半年后的管束式除尘器检修照片穴唐国北发电有眼夷任公司Datang Lubei Power Generation Co.fLtd.附件1管束式除尘器原理及结构见附件1A、管束式除尘器的除尘机理管束式除尘器是除雾除尘设备，应用于湿法脱硫塔饱和净烟气携带的雾滴和尘 的脱除净化。管束式除尘器是主要依赖于吸收塔上部低温饱和净烟气中含有大量细小雾滴的 特点，利用大量细小雾滴高速运动条件下增加粉煤灰颗粒与雾滴碰撞的机率，雾滴 与粉煤灰颗粒凝聚从而实现对此部分极微小粉煤灰尘和雾滴的捕悉脱除。管束式除

21、尘器的工作原理可简单表述为通过粉煤灰颗粒、雾滴的凝聚、捕悉和 湮灭的三种运动状态，在烟气高速旋流、剧烈混合、旋转运动的过程中，将烟气中 携带的雾滴和粉尘颗粒脱除。凝聚是指大量的细小液滴与颗粒在高速运动条件下碰撞机率大幅增加，易于凝 聚、聚集成为大颗粒，从而实现从气相的分离；捕悉是指细小的液体颗粒跟随气体与分离器中的持液层充分接触后，被液体捕 悉实现分离；除尘器筒壁面的液膜会捕悉接触到其表面的细小液滴，尤其是在增速 器和分离器叶片的表面的过厚液膜，会在高速气流的作用下发生散水”现象，大量的大液滴从叶片表面被抛洒出来，在叶片上部形成了大液滴组成的液滴层，穿过液 滴层的细小液滴被捕悉，大液滴变大后跌

22、落回叶片表面，重新变成大液滴，实现对 细小雾滴的捕悉。湮灭是指细小的液体颗粒被抛洒至分离器的表面时，形成附着液膜从烟气中脱 离出来；经过加速器加速后的气流高速旋转向上运动，气流中的细小雾滴、尘颗粒 在离心力作用下与气体分离，向筒体表面方向运动。而高速旋转运动的气流迫使被 截留的液滴在筒体壁面形成一个旋转运动的液膜层。从气体分离的细小雾滴、微尘 颗粒在与液膜层接触后被捕悉，实现细小雾滴与微尘颗粒从烟气中的脱除。湮灭过 程中颗粒物与旋转的液膜层相对运动速度较少，液膜层又有效的避免了细小雾滴和 颗粒物直接撞击筒壁形成更细小的二次雾滴或颗粒物。B、管束式除尘器的结构构造管束式除尘器即是一种具有凝聚、捕

23、悉、湮灭作用的装臵，它由管束筒体和多 级增速器、分离器、汇流环及导流环组成。根据不同的烟气及除尘效果要求，可选择不同的增速器、分离器、汇流环进 行多级组合。首先，流经一级分离器将烟气中的较大雾滴和颗粒物进行脱除，然 后经过增速器增速后进入二级分离器，脱除粒径更为细小的雾滴和颗粒物。同时 利用汇流环控制各级内筒壁的液膜厚度，以确保高速条件下不产生更细小的二次雾滴。为保证除尘效果，装臵内设臵了多级增速器、分离器、汇流环，强化了气 流运动，延长了气体停留时间，提高了除尘器对粉尘颗粒的分离效果。最后的气 流排出口设臵导流环，防止气流的二次夹带。C、管束除尘器的除尘效果保证措施管束除尘器的除尘效果保证有

24、以下几种方案：延长管束筒体的高度，保证气体在管束内的停留时间，确保脱除的效率；选取更高效率的增速器和分离器，提高对极小粒径的雾滴和颗粒物的脱除效率；选择更为合理的导流环，最大程度的避免 高速气流引起的二次夹带问题；管束式除尘器塔内布置图15管束式除尘器支撑梁布置图 管束式除尘器实际安装图D、云冈电厂脱硫系统 管束除尘器改造后与原除雾器对比 原#3脱硫吸收塔除雾器为平板式除雾器，两级 布臵，材质为抗燃型聚丙烯，3层冲洗水，冲洗频率为1次/2小时（1轮）；现管 束式除尘器为管束式，一级布臵，桶内分三级湍流子，一层冲洗水，目前由于在试验间段，冲洗频次为1次/4小时。改造前200MW工况下，#3除雾器压差为 125Pa；改造后200MW工况下，#3管束式除尘器压差为53Pa； 16造前220MW工况下，#3除雾器压差为132Pa；改造后220MW工况下，#3管 束式除尘器压差为54Pa；改造前250MW工况下，#3除雾器压差为113Pa；改造 后250MW工况下，#3管束式除尘器压差为75Pa；改造前满负荷工况下，#3除雾 器压差为111Pa；造后满负荷工况下，#3管束式除尘器压差为98Pa； 17