专业丨句容发电厂1000MW燃煤机组超低排放脱硫脱硝改造技术及效果

1.3脱硫系统超低排放改造的基本参数为：烟气量3350923(标态、干基、6%O2)，设计煤种收到基硫分为1%，FGD入口SO2浓度2300mg/m³、入口温度90℃、出口SO2浓度不高于35mg/m³、脱硫效率不低于98.48%。根据以上设计条件，设计了两个脱硫改造方案：

1.3.1方案一：合金托盘塔方案，即拆除现有最底层喷淋层，拆除位置布置一层合金托盘，在最高层喷淋层上部新增一层喷淋层，形成“一层托盘+五层喷淋层”，新增喷淋层下方布置聚气环，采用2205合金钢材质，同时更换全部喷淋层，喷嘴覆盖率不低于300%，喷嘴采用高效双头优质喷嘴。更换除雾器为三级屋脊式除雾器。吸收塔吸收区直径不变，浆池直径不变，吸收塔抬高7.3mm，利旧吸收塔9台侧进式搅拌器，利旧2台石膏排出泵(1用1备)。

1.3.2方案二：喷淋空塔方案，即在现有最高层喷淋层上部新增一层喷淋层，形成“六层喷淋层”，新增喷淋层覆盖率与原喷淋层覆盖率相同。吸收塔吸收区直径不变，浆池直径不变，吸收塔抬高5.5m。利旧原两级屋脊式除雾器，利旧吸收塔9台侧进式搅拌器，利旧2台石膏排出泵(1用1备)。

(二)脱硝、脱硫超低改造方案选择论证

2.1 脱硝系统方案选择论证：

2.1.1根据性能试验结果，当前正常运行工况下NOx排放浓度能够控制在300mg/m³，即使进行改造也只能将NOx排放控制在300mg/m³以下;鉴于将氮氧化物控制至200mg/m³以下的新型低氮燃烧技术当前应用业绩较少(且多为原锅炉自带)，原锅炉厂亦未推荐此方案，运行稳定性、可靠性、经济性无法进行论证和保证，因此本次改造暂不做低氮燃烧改造，待后续技术成熟后可再考虑实施。但需对燃烧器部分烧损脱落喷嘴进行更换，并在后续工作中进一步对低氮燃烧进行优化运行以确保SCR入口NOx浓度处于其设计范围内。

2.1.2二个增加备用层催化剂的脱硝改造方案都能满足超低排放的要求，从性能保证角度考虑，二个方案均是可行的。方案二在后续化学寿命到期后催化剂轮换的经济性与简易性方面更具优势，决定把方案二作为本次改造的首选方案。

2.2 脱硫系统方案选择论证：

2.2.1根据性能试验结果，现有脱硫装置除尘效率为44%，本次改造吸收塔入口粉尘浓度按照20mg/m³(标态、干基、6%O2)考虑，为实现脱硫装置出口粉尘浓度低于5mg/m³(标态、干基、6%O2)，脱硫装置除尘效率不小于75%的目标值，借鉴同类工程(金陵1号机组、长兴1、2号机组等)改造成功经验，本次改造考虑提高全部喷淋覆盖率，现有吸收塔喷淋层覆盖率为230%，改造后吸收塔全部喷淋层覆盖率按不小于300%设计，经核算，将原有喷淋层的喷嘴由每层246个更换为每层340个，采用高效双头优质喷嘴，同时现有喷淋层进行整体更换。为确保质量，喷淋支管和喷嘴模块化制作。

2.2.2经分析，三个脱硫改造方案均能实现SO2排放不大于35mg/m³的目标。方案一，合金托盘技术成熟，有超低排放改造的成功案例。进一步开展数模和物模工作，并严格控制燃煤硫份;方案二，喷淋空塔(6层喷淋)方案，有应用业绩;方案三，对旋汇耦合器和管束式除雾除尘器技术，已有投运项目，但运行时间尚短，需考虑其运行可靠性、对低负荷的适应性、烟气在吸收塔内分布均匀性及吸收塔运行阻力较高等问题。

根据以上分析，从稳定达标、运行可靠、业绩较多、改造工期较短等方面考虑，结合脱硫系统协同除尘要求，把方案一作为首选方案。

(三)、脱硝、脱硫超低排放改造方案优化

3.1脱硝系统

SCR脱硝在现有设施基础上进行提效改造，在原备用层上添加催化剂，NOx达到超低排放。新增一层催化剂后，三层催化剂 SO2/SO3转换率控制在1.0%以内。原SCR备用层催化剂已安装吹灰器，本次改造不新增吹灰器。2号机组公用的氨区现有2台液氨储罐，经设计单位核算，其储氨量能够满足SCR提效改造后氨消耗的需求，液氨储罐不做改造。1、2号机组公用的氨区现有2台液氨蒸发器(1运1备)，设计出力为630kg/h/台，经设计单位核算，本次SCR提效改造后BMCR工况下蒸发器的出力应提高到860kg/h，需运行2台液氨蒸发器，此时无备用，氨区需新增1台液氨蒸发器，设计出力按630kg/h考虑。2 号机组SCR配置2台稀释风机(1运1备)，根据实际运行情况，稀释风机运行状况良好，本次改造稀释风机和氨气空气混和器不做改造。

3.2脱硫系统

3.2.1本次改造在原脱硫系统基础上进行提效改造，吸收塔采用一层托盘+五层喷淋层+高效屋脊式除雾器的配置。同时，整体优化喷淋层，并采用单向双头喷嘴，实现入口20mg/m³，出口5mg/m³的除尘要求。在设计中预留一层托盘位置，作为备用。

3.2.2 将现有第1喷淋层拆除后增加1层合金托盘(标高22.87米处)，利旧现有2至5层的4台浆液循环泵，更换其对应的4层喷淋层(喷淋母管为碳钢管两面衬胶)及喷嘴(喷嘴为单向双头高效喷嘴)，覆盖率提高至300%。新增喷淋层安装在现第5层喷淋层的上部(标高33.47米处)，利用原第1层喷淋循环泵，更换相应循环泵电机、减速机，新增喷淋层流量与原喷淋层流量相同，流量13600m³/h。拆除原吸收塔内两层屋脊式除雾器及净烟道平板式除雾器，更换为三级高效屋脊式除雾器，确保本次改造除雾器出口雾滴浓度≤20mg/m³。

3.3.3吸收塔抬高方案由7.3m优化为4m。具体情况为：(方案分析：本次改造拆除现有最底层喷淋层，拆除位置布置一层合金托盘，现有最高层喷淋层上方新增一层喷淋层，新增喷淋层布置在最高层喷淋层上方2.2m，此处需增加2.2m。最高层喷淋层至除雾器梁下部由原来1.5m增加为3m，此部分增加1.5m。新增除雾器安装空间由3.7m变为4.5m，此次改造增加0.8m。原除雾器顶部与吸收塔底部距离为0.7m，此部分改造后变为3.5m，增加2.8m。故需增加的高度为2.2+1.5+0.8+2.8=7.3m。详细数据见下表：单位m