摘要：我国是用电大国，主要的发电方式为火力发电，但是火力发电废气、废物排放量比较多，对环境污染严重，不符合现在国家倡导的绿色经济、低碳经济的理念。因此，需要对火电机组进行技术改造，以降低排放量。本文笔者主要探讨了脱硫除尘一体化技术在火电机组超低排放改造中的应用问题，希望可以为实现火电机组超低排放提供一些有益的帮助。
关键词：脱硫除尘一体化技术；火电机组；超低排放；技术改造
改革开放以来，我国经济快速发展，取得了辉煌的成就，但同时也造成资源消耗过度以及环境污染严重的问题，导致工业生产的经济效益和社会效益长期处于偏低的状态。在这种情况情况下，国家大力倡导坚持科学发展观，走可持续发展道路，发展绿色经济和低碳经济。火力发电是一项高消耗和高污染的行业，更应该积极响应国家的号召，加强技术改造，实现超低排放的目标。脱硫除尘一体化技术属于一项先进的技术，将其应用在火电机组技术改造当中，可以显著的提高生产效率，降低排放量。本文主要研究脱硫除尘一体化技术在火电机组技术改造当中的应用情况，详细情况见下文。
1研究对象简介
本文研究以某热电厂300MW亚临界供热机组为例，其锅炉的最大连续蒸发量为每小时1025t，采用的脱硫工艺为石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺技术和空塔喷淋技术，采用一炉一塔的配置方式。此火电机组脱硫系统原设计煤种含硫量为1.98%，与此对应的二氧化硫的浓度为4635mg/m3，排放量比较大，应用脱硫除尘一体化技术对此系统进行改造，可以有效地降低排放量，实现超低排放的目标（二氧化硫<35mg/Nm3，氮氧化物<50mg/Nm3，烟尘<10mg/Nm3）。
2脱硫除尘一体化技术介绍
本次改造所采用的工艺技术为高效除雾器技术和单塔双区技术，这两项技术都达到了最新的环保要求，详细情况介绍如下：
2.1单塔双区
采用石灰石-石膏脱硫湿法进行脱硫的过程中，吸收区和氧化区统称为双区，吸收区的作用就是对二氧化硫进行吸收结晶，最终生成石膏。过去采用的是“1塔+1罐”的方式，而单塔双区将其改为1塔，并在吸收塔浆液池部分设置PH调节器以及射流搅拌装置，两者相互配合，在浆液区形成不同的酸碱分区效果，上部分PH值在4.9-5.5之间，而下部分控制在5.1-6.3之间，如此一来，就实现了双区运行的目标，提高了工作效率。
2.2注意对塔内喷淋区域采取强化措施
优化喷嘴类型和组合型式，可以有效的提高喷淋浆液覆盖的效果，本次技术改造当中采用大角度中空锥形、常规角度实心锥形、常规角中空锥形等不同的喷嘴组合型式，实现了提高覆盖范围的目标，同时还可以有效地减轻对塔壁造成的冲刷，将高塔位置的浆液利用效率提高了30%以上，极大的节省了成本。另外，还在喷淋层之间设置了提效环，这样做主要是为了让烟气向中心区流动，防止烟气在塔壁位置发生“短路”故障而降低脱硫的效率，保证脱硫的效率。
2.3高效除雾器技术分析
对原有的除雾器板片进行优化形成高效除雾器，优化之后的板片更加符合空气动力学的特征，从而可以有效的提高板片分离效果。另外，还对除雾器整体布置的形式进行了优化，变为三级屋脊式除雾器。
3脱硫除尘一体化技术改造方案分析
3.1对吸收塔以及吸收塔浆液池的改造方案
对吸收塔的改造：将吸收塔抬高10.1m，浆池区在Φ13．5m位置增高了6.6m，并且在原来装置顶层喷淋层上方设置一层喷淋层，除雾器由原来的两极屋脊式改造为三级屋脊式+一级管式除雾器，这样以来，除雾区域和喷淋层一共就增高了4.9m。另外，还对相对应的烟道支架和塔体进行了加固处理，吸收塔的入口烟道也进行了相应的修改，原来的出口烟道为水平方向，改造为顶出，这样以来，烟气流场会更加均匀。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
对吸收塔浆液池的改造：原有的吸收塔设计液位为11.9m，而直径为13.5m，将液位提高6.6m，容积达到了2648立方米，这样一来，吸收塔浆液停留的时间就会变成4.4min。另外，还在浆液池当中安装了分区调节装置，将原来的氧化空气管更换，从而在浆液池当中实现了氧化区和吸收区的物理分离。
3.2对喷淋层的改造方案
原来的喷淋层有四层，为单向喷嘴，每一层喷嘴的数量为76个，浆液的覆盖率达到150%，对喷淋系统进行改造，顶层再增加一层喷淋层，4层和5层的喷嘴换成单向双头空心锥喷嘴，而其他各层变为双向双头空心锥喷嘴，并将喷嘴的数量由原来的76个变成102个，这样不仅可以提高浆液的覆盖率，使覆盖率超过200%，浆液的总喷淋量每小时达到3.6万立方米，而且还可以提高浆液的雾化效果。
3.3对除尘装置和除雾装置的改造方案
原有脱硫系统当中，吸收塔出口位置的雾滴比较大，这样就容易导致除雾器下层的石膏雨比较严重，随着时间的延长，必然会对脱硫系统的正常运行产生不利的影响，为了有效的解决这一问题，提高出口烟尘浓度和液滴浓度，本次改造更换了原有的除雾器，安装了高效除雾器，可以实现脱硫除尘一体化。
3.4对吸收塔附属系统的改造方案
对氧化风机的改造方案：对原有的脱硫装置改造之后，脱硫的效率大大提高，浆液循环量也不断增大，氧化风机就无法满足要求，因此需要安装风量更大的氧化风机，根据风机的工作范围，使用离心风机，其工作流量为每小时11200立方米，而运行方式和原来一样，仍然是一运一备。另外，为了增加氧化空气量，还更换了氧化空气管道。
对浆液循环泵的改造方案：由于系统工作效率的提高，为了实现降低排放量的目标，增加一台浆液循环泵，变为5台，以满足工作需要。
对吸收塔搅拌器系统以及石膏脱水系统的改造：在本次的改造当中，将原来系统当中的搅拌装置换成射流泵，每座吸收塔需要新增加两台，并且增加相应的管道系统。对于石膏脱水系统的改造是增加一台新的浆液旋流站，以提高处理量。
4实施效果
4.1脱硫除尘一体化技术的优点
脱硫除尘一体化技术具有很多优点，可以高效的完成脱硫除尘工作，节省能源，并且适应性比较强，不需要额外增加场地，技术改造的方法比较简单，可以有效缩短工期，可以广泛推广和应用。
4.2实施效果分析
技术改造之后，进行了运行试验，并经过环保部门的测试，实现了超低排放的目标，二氧化硫<35mg/Nm3，氮氧化物<50mg/Nm3，烟尘<10mg/Nm3。
结语
综上所述，将火电机组原来的脱硫工艺技术改造成脱硫除尘一体化技术具有重要的作用和价值，不仅实现了超低排放的目标，而且工作效率显著提高，使经济效益和社会效益都得到了明显的提升。本文主要分析了脱硫除尘一体化技术的改造方案，并通过运行试验证明了技术改造的价值和作用，相信可以促进脱硫除尘一体化技术得到广泛应用，改变火力发电高消耗和高污染的状况。
参考文献：
[1] 方堃.脱硫除尘一体化技术在火电机组超低排放改造中的应用[J].科技展望，2016，（32）：120，242.
[2] 李婷，张鑫.高倍率灰钙循环烟气脱硫除尘一体化技术[J].洁净煤技术，2015，（2）：69-71，76.
[3] 丁明，鞠淑丽，周珍民等.玻璃窑炉烟气脱硝脱硫除尘一体化技术[J].玻璃，2011，（8）：3-10.
[4] 孔岩，洪燕，范振兴等.U型塔脱硫除尘一体化技术在电厂中的应用[J].中国资源综合利用，2016，（3）：49-50.
[5] 高飞.超低排放脱硫除尘一体化技术及其问题[J].中小企业管理与科技，2016，（31）：178-179.
论文作者:关相凯
论文发表刊物:《电力设备》2017年第4期
论文发表时间:2017/5/17
标签：浆液论文; 吸收塔论文; 技术论文; 火电论文; 技术改造论文; 机组论文; 喷嘴论文; 《电力设备》2017年第4期论文;