陕西清水川能源股份有限公司 陕西省榆林市府谷县 719400
摘要：随着人们环保意识的逐渐加强，对于各行各业在生产和运行中所造成的污染现象也都有了密切的关注。300MW火电机组在人们的生活及工作中具有重大作用，它的污染问题同样值得研究，传统的脱硫技术都存在着显著弊端，旋流雾化深度脱硫技术在300MW火电机组中的应用能够有效避开这些弊端，并且达到良好的脱硫效果。
关键词：旋流雾化；深度脱硫技术；300MV火电机组
前言：本文对旋流雾化深度脱硫技术在300MW火电机组中的应用研究采用了与实际案例相结合的方法，通过我国某地的300MV火电机组的改造进行实际分析，观察实验的结果可以对旋流雾化深度脱硫技术在300MW火电机组中的应用作用以及应用手段有所了解。
一、旋流雾化深度脱硫技术
在过去对电厂脱硫系统进行改造的方法主要有三种，一是采用单塔双循环、双塔双循环的技术，增加集液斗，使得浆液密度和pH值进行变化来脱硫，这种方法的特点是所需空间较大；二是增加喷淋层的方法，将液气比进行提升，但这种方法存在着一定的局限性，且在过度加高之后对塔的稳定性会产生一定地削弱效果；第三种是通过对托盘增加，让烟气和浆液均匀分布，用托液层来增强浆液和烟气的接触，这种方法不仅增加了能源消耗其效率又不算很高，所以旋流雾化深度脱硫技术在300MW火电机组中的应用有效地避开了这些明显的问题，具有良好的效果。
旋流雾化深度脱硫技术是利用旋流雾化喷嘴让脱硫剂雾化，利用旋流雾化切圆布置手段使得脱硫塔圆周方向多切圆式旋流喷射，带动烟气进而形成旋流场，这种均匀的云雾状有助于浆液与烟气的接触面积更大，接触时间更长，也有助于烟气的消除，对脱硫塔空间利用更加充分。它的主要特点为高效传质且颗粒较大，旋流雾化深度脱硫技术利用旋流雾化喷嘴进行喷入，浆液会在脱硫塔的内部形成旋转流动长，卷入并吸收烟气，进而形成雾化，混合器流转度提升，以实现高效的传质；螺旋喷嘴的雾化颗粒径是1100μm到2500μm之间，而空心锥喷嘴的雾化粒径大约在1500μm到3000μm之间，因为压强的驱动，旋流雾化喷嘴能够将压能变为动能，使用拉法尔喷灌雾化驱动介质进行速度增加，各方面的研究结果可以让浆液的雾化粒径处于50μm到150μm之间，让脱硫剂更加细化，变成云雾状。且这种极为细化的状态有助于减少喷嘴的堵塞情况，颗粒表面积大约是机械式喷嘴雾化颗粒表面积的四百倍，因此脱硫效果更好。
二、旋流雾化深度脱硫技术在300MW火电机组中的应用
（一）工程概况
本文选取的是某个300MW火电机组的烟气脱硫改造，此电厂用的是石灰石-石膏法的烟气脱硫单回路喷淋塔公益，它的配置方式是一炉一塔。最大烟气量为1267621m3/h，二氧化硫的浓度是4500mg/m3，烟气温度是153摄氏度，而它的烟气灰尘含量大概为每立方米50mg。该吸收塔的吸收区直径经测量为13.1米，高度为8米，共有三个喷淋层，分别为A、B、C，且是从上到下设置。这三层的浆液循环泵功率分别是630千瓦、630千瓦和560千瓦，每台流量为7000m3/h，喷淋层间距为1.7米，共有351只双向的喷嘴。
（二）旋流雾化的改造方案
使用旋流雾化深度脱硫技术可以对此300MW火电机组进行改造，具体改造方案为将原有的喷淋层进行保留，在烟道入口和脱硫塔C层喷淋层之间增加旋流雾化层D，此层距离C层喷淋层存在一定距离，并且添加一个2100m3/h的浆液循环系统，浆液旋流雾化层一共有旋流雾化喷嘴29个，这些旋流雾化喷嘴布置为均匀切圆式。接下来可以进行实验，以观察旋流雾化深度脱硫技术在300MW火电机组中的应用效果如何，多方面因素对于300MW火电机组中的的旋流雾化深度脱硫又有哪些影响。
（三）实验结果与分析
在试验期利用配煤方式来确保脱硫装置入口烟气二氧化硫浓度在1500mg/m3到4600mg/m3的范围内，并且将脱硫装置的入口粉尘浓度控制在大约50mg/m3。因为汽轮机已经完成了高背压抽气供热的改造，所以机组在满负荷情况下，其电负荷是240MW，热负荷是70MW。对此进行多方面的测试，通过其结果显示进行分析。
1.液气比对脱硫效率的影响
选择取样原二氧化硫浓度大约是2000mg/m3，pH值大约为5.65±0.05，测得结果如图1所示。
图3 pH值对脱硫效率的影响
根据图3，以pH值为6作分界线，在此之前脱硫效率在pH值升高后有着一定地增加，而当超过6时有着一定的下降。其中在pH值在5.8的时候，脱硫效率最高，所以此塔内pH值应为接近5.8且在5.8之内。
4.烟气入口粉尘对脱硫效率的影响
选取ACD三层，负荷稳定为额定负荷，原烟气二氧化硫浓度大约为2000mg/m3。吸收液pH值为5.650.05，利用旋流雾化的技术，实验结果如图4所示。
图5 浆液密度对于脱硫效率的影响
通过图5可以看出，吸收塔的浆液密度在超过1150kg/m3时，脱硫效率会有所下降，而在过低时不能完全利用脱硫剂。所以在运行时要按照严格的规范控制石膏浆液密度，使用旋流雾化让浆液密度发生变化的范围得到确保，脱硫效率处于98%以上，对脱硫系统具有重要意义。
6.旋流雾化层对烟气出口粉尘的影响
选取AC、AD、ABC和ACD进行对比，AC、AD未投运，ABC、ACCD投运得出入口粉尘陈浓度与出口粉尘浓度以及除尘效率，其实验结果如表1所示。
通过表1可知，在投运之前其除尘效率平均值为45.45%，而在投运之后为80.2%，由此可以很明显地看出，旋流雾化层的投入对于除尘效率具有明显地提升作用。
结论：综上所述，当二氧化硫浓度大约为4500mg/m3时，脱硫效率可以达到99%，这种旋流雾化深度脱硫技术的液气比和pH值和原烟气中二氧化硫的浓度对于整体效率较为敏感，它对于烟气出口粉尘的除尘效率也具有明显的影响。所以，利用旋流雾化深度脱硫技术，300MW火电机组的整体脱硫效果可以得到明显的提升。
参考文献：
[1]周柏青, 陈志和.热力发电厂水处理[M] .北京:中国电力出版社, 2009.
[2]崔增利.一项再生度高的阴树脂再生工艺[J] .工业水处理, 2009, 29(1):89-92.
论文作者:高瑞霞
论文发表刊物:《防护工程》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/31
标签：烟气论文; 浆液论文; 火电论文; 机组论文; 喷嘴论文; 深度论文; 效率论文; 《防护工程》2017年第8期论文;