福建某电厂半干法脱硫系统考察报告

永安电厂2×300MW机组CFB炉

超洁净排放情况考察报告

一、永安电厂脱硫、除尘系统概况

永安电厂是中国华电集团下属企业，是一家以发电为主、供热为辅的国家大型企业。华电永安“上大压小”2×300MW循环流化床机组于2012年投产，机组原除尘方式为电袋混合式除尘，脱硫方式为炉内喷石灰石脱硫，无炉后脱硫设施。为满足国家发改委、环保部、能源局三部委联合下发《煤电节能减排升级与改造行动计划》要求，至2020年，东部区域燃煤机组实施大气污染物排放浓度基本达到燃气机组排放标准要求，即SO2＜35mg/Nm3、烟尘＜5mg/Nm3。

永安电厂锅炉采用DG1025/—Ⅱ18 型锅，为实现一步到位，采用福建龙净环保公司的半干法脱硫布袋除尘一体化装置，8号机组烟气“超洁净”排放升级改造工程于2014年6月开始实施，2015年6月一次性顺利成功投运，7号机组预计2015年10月底投入运行。

二、永安电厂半干法脱硫系统工艺流程

永安电厂2×300MW机组CFB炉对原有电袋除尘器袋区掏空，原有锅炉引风机进行拆除，增加脱硫除尘装置和引风机，锅炉和脱硫除尘装置共用引风机，实现超洁净排放的技术路线为：炉内脱硫+SNCR脱硝（单独实施）+新型干法超洁净技术（LJD-FGD）。如图1。

图1 工艺流程图

本项目对原有电袋袋区进行掏空，原有锅炉引风机进行拆除，增加脱硫除尘装置和引风机，锅炉和脱硫除尘装置共用引风机，烟气流程：

烟气循环流化床锅炉→电除尘器（电袋袋区拆除）→烟气循环流化床干法脱硫塔→布袋除尘器→引风机（新）→烟囱。

烟气经过空预器进入电除尘器（原电袋拆除袋区后），电除尘后烟气从底部进入脱硫吸收塔，与加入的吸收剂、循环灰及水发生反应，除去烟气中的SO2等气体。为了达到最佳的反应速度和温度，通过向脱硫塔内喷水，使烟气温度冷却到高于烟气露点温度15℃以上。

三、现场考察情况

1、SO2≤35mg/Nm3“超洁净排放”

发展办一行三人于10月16日赶到永安电厂，正值华电电力科学院对永安电厂#8机组进行性能试验，机组满负荷运行，炉内不脱硫，完全采用半干法脱硫装置进行炉外脱硫。通过现场实地观察，脱硫装置运行情况良好，各系统运行稳定，额定负荷下，脱硫入口SO2在2380mg/Nm3左右，出口始终在35mg/Nm3以下，脱硫效率可达％。

图2 永安#8机组脱硫系统主画面

通过与厂内工作人员沟通了解到，6月份半干工艺法脱硫超净投运以来，平时运行中，永安电厂#8机组CFB炉通过炉内脱硫有效控制后，脱硫岛入口SO2浓度为800～1500mg/Nm3，通过对床温、压降等参数进行精准控制，可保证SO2的排放浓度稳定在35mg/Nm3以下。下图为永安8#CFB炉脱硫岛出入口SO2曲线。

入口SO2浓度

粉尘浓度

出口SO2浓度

图3 永安8#CFB炉脱硫岛入口及出口SO2浓度波动曲线

2、烟尘≤5mg/Nm3“超洁净排放”

永安电厂2×300MW机组CFB炉采用LJD-FGD技术，通过循环流化床反应塔的喷水混合凝并后，烟气中等亚微米级的细颗粒几乎都絮凝为数十微米的粗颗粒，且LJD流化床脱硫塔顶及出口等的稳流特殊结构设计，保证这些絮凝后的颗粒不易被破坏而更有利于被后级布袋除尘器的过滤；另外，本项目使用的布袋为高精细纤维滤袋，可进一步提高布袋的过滤效率。通过“LJD反应塔+布袋除尘器”两者的最佳组合保证了出口烟尘稳定实现小于5mg/Nm3的“超洁净排放”。现场考察中，粉尘浓度一直在5mg/Nm3以下。

3、烟囱不需防腐、排放透明，无视觉污染

永安电厂2×300MW机组CFB炉经LJD-FGD脱硫除尘后，排放至机组原来烟囱，烟囱没有防腐，烟囱排放透明，无视觉污染，无湿法脱硫的“烟囱雨”和拖尾烟迹现象，感官效果很好。

图4 永安8#CFB炉脱硫岛烟囱排放透明

4、无废水产生

LJD-FGD技术采用干态的生石灰作为吸收剂，在岛内直接消化成消石灰，脱

硫副产物为干态的，整个系统无废水产生。

5、对入口SO2浓度适应强

对于入口SO2浓度1000~2500mg/Nm3波动变化，出口SO2浓度始终稳定在35mg/Nm3以下。

6、系统运行电耗降低

半干法脱硫系统运行电耗率约占厂用电率的％，低于湿法脱硫％的电耗率，有着较好运行经济性。

四、半干法脱硫实际使用中存在的问题：

1、由于半干法脱硫响应时间短，要求运行人员加强监视力度，防止参数波动造成的操作不及时，影响脱硫系统稳定运行。

2、半干法脱硫由于吸收塔内需要喷水，虽然产生的副产物是干态的，但湿度较大，长时间储存容易板结，目前无长时间储存（6个月）的先例，有待进一步考证。

五、湿法脱硫不加湿式电除尘器能否做到超净

湿法脱硫塔的洗涤效果，对于从前级除尘器排出的细微颗粒洗涤脱除效果不超过30%。由于湿法脱硫后除雾器的效果有限，排出的烟气含有浆液水汽，夹带有浆液颗粒，易产生石膏雨，且对粉尘的携带往往大于洗涤带来的效果，不加湿式电除尘很难满足粉尘5mg/Nm3的排放要求。

目前市面上已投运的超低排放改造项目，“高效干式除尘器+湿法脱硫+湿式电除尘器”是典型的技术路线。湿式电除尘器在其中起到的作用，是对烟尘进入烟囱之前进行最后一道收尘把关，可以进一步脱除约70%以上的颗粒物，并解决湿法脱硫后烟气中携带的石膏液滴问题。

但是，要做到超净，湿式电除尘器对入口粉尘要求高。如在日本，湿式电除

尘器作为二级除尘设备，其入口粉尘浓度要求低于18mg/Nm3，方能保证湿电除尘器出口粉尘低于5 mg/Nm3。在我国的应用实践中也表明，一些达不到

5/10mg/Nm3的湿电项目，追其原因，多是因为入口尘浓度过高。

湿法脱硫不加湿式电除尘器超净排放工艺的成功方案需进一步调研确定。六、永安电厂CFB锅炉考察情况：

锅炉主要辅机系统设备供货厂家：引风机、一次风机采用成都鼓风机厂生产轴流式引风机、离心式一次风机；送风机为江苏金通灵生产的离心式送风机；给煤系统为耐压称重式皮带给煤机有沈阳华电电站工程有限公司生产；灰渣系统及冷渣器为青岛松灵生产；石灰石输送系统为安徽增洁环保设备生产；现进行#7、8机组半干法脱硫系统改造。

目前，永安电厂的大型风机选型存在选型过大的问题，由于风选型过大，低负荷时，风机在不稳定负荷区长时间运行，造成风机运行不稳定，同时厂用电耗偏高。

我公司在二期扩建机组锅炉辅机选型时，应避免出现永安电厂辅机选型过大和山西国金电厂辅机选型裕度过低的问题，吸取山西朔州电厂的成功经验，在重要辅机选型时，聘请专家对设计院的辅机容量设计进行专题研究评估，确保辅机容量选型优化配置。

2013年5月，福建中试所电力调整试验有限公司为该公司两台锅炉进行了锅炉效率试验，实验结果为#7机组锅炉效率％，#7机组锅炉效率％.实际锅炉设计效率保证值为％，锅炉总体性能情况良好。

永安电厂进行的锅炉尾部加装半干法脱硫系统改造，#8机组已经投人运行，目前，华电电科院正在进行做性能试验。改造项目将引风机进行了增容改造，改

造后，锅炉低负荷运行时，引风机调节性能较差，锅炉负压波动较大，对锅炉的运行稳定性和锅炉效率存在一定影响。

六、结论

通过历时三天的考察，根剧现场实际运行情况和与电厂及施工单位技术人员的沟通，以及福建省环境监测中心站的监测报告，新型干法超洁净技术（LJD-FGD）占地小，初投资低，运行稳定可靠，故障率低，炉外脱硫效率最高可达99。2%，无废水排放，烟囱透明、无尾迹，此超净技术是可行的，不足之处在于已投运方案较少，无大机组长时间稳定运行案例，有待进一步考证。

3.结束语

LJD干法超洁净排放工艺技术在永安电厂2×300MW机组8#CFB炉的成功投运及优异的各项指标，实现最新“SO2＜35mg/Nm3、烟尘＜5mg/Nm3”的超清洁排放环保要求，成为福建省首台300MW机组CFB炉超清洁排放燃煤机组。此外，CFB炉炉后配套LJD-FGD干法工艺不需烟囱防腐、无废水产生、对煤种适应性强、运行及维护成本低，是一种投资省、综合净化效益高的烟气治理创新技术，在我国CFB炉具有很广阔的应用前景和推广意义。

附表：1

表1 燃料成分分析资料表

（1）烟气参数

永安电厂2×300MW机组CFB炉脱硫除尘设计烟气参数见下表2。表2 2×300MW机组CFB炉烟气参数