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   2005年，國(guó)電小龍?zhí)栋l(fā)電廠在#4爐100 MW機(jī)組的排煙系統(tǒng)中配置了l套設(shè)計(jì)處理煙氣量為538 668 m3/h(標(biāo)濕)的煙氣循環(huán)流化床脫硫裝置。#4爐為武漢鍋爐廠制造的WC2410/9.8型、額定蒸發(fā)量為410 t/h的固態(tài)排渣煤粉爐，燃用小龍?zhí)恫颊訅魏置海�額定燃煤量為92.99 t/h。未進(jìn)行脫硫前，煙氣除塵采用2臺(tái)蘭州電力修造廠制造的二電場(chǎng)臥式靜電除塵器，設(shè)計(jì)除塵效率為95%，與#3爐共用一座180m鋼筋混凝土煙囪。
    #4爐煙氣脫硫及電除塵器技改工程于2005年5月15日開(kāi)始土建工作，2006年12月脫硫工程通過(guò)環(huán)保驗(yàn)收。
1、脫硫工藝流程
    脫硫除塵工藝流程如圖1所示。
    脫硫工藝選用LCFB - FGD煙氣循環(huán)流化床，屬于法脫硫工藝。整個(gè)脫硫工程由脫硫塔吸收反應(yīng)系統(tǒng)、消石灰制備輸送系統(tǒng)、電氣及熱控系統(tǒng)、脫硫灰輸送系統(tǒng)、電除塵器系統(tǒng)組成。脫硫懸浮吸收反應(yīng)塔及相關(guān)附屬設(shè)施布置在現(xiàn)有鍋爐尾部與靜電除塵器之間；脫硫劑即消石灰粉制備及輸送系統(tǒng)布置在化學(xué)水處理廠后的山坡上；熱控室布置在標(biāo)高9m、改造后的#3、#4爐除塵除灰控制室內(nèi)；脫硫用空壓機(jī)則安裝在全廠的空壓機(jī)站中；在北坪壩新建#7灰?guī)臁?br /> 2、脫硫工藝系統(tǒng)
2.1懸浮吸收反應(yīng)系統(tǒng)
    脫硫懸浮吸反應(yīng)系統(tǒng)主要包括1個(gè)脫硫塔（高48 203 mm，直徑7700mm）、兩側(cè)的脫硫灰返料空氣斜槽、消石灰中間倉(cāng)及給料設(shè)備、供水系統(tǒng)及10套雙流體霧化噴嘴等。從鍋爐空氣預(yù)熱器來(lái)的含有一定質(zhì)量濃度的SO2和飛灰的煙氣從下部?jī)蓚?cè)對(duì)稱(chēng)進(jìn)入脫硫塔，經(jīng)安裝在脫硫塔下部的多管式文丘里裝置加速擾動(dòng)后，與從四電場(chǎng)電除塵器除下的經(jīng)返料空氣斜槽返回的灰充分混合。脫硫劑Ca( OH)z由給料系統(tǒng)經(jīng)返料空氣斜槽送入塔內(nèi)。循環(huán)灰量的大小主要根據(jù)變頻調(diào)節(jié)閥、脫硫塔的床層差壓來(lái)調(diào)整。部分積灰由輸灰機(jī)送到中間倉(cāng)再由倉(cāng)泵排出送往灰場(chǎng)。消石灰中間倉(cāng)（高3 600 mm，直徑2800 mm）布置在脫硫塔的上部，消石灰粉經(jīng)過(guò)倉(cāng)底的2臺(tái)變頻調(diào)速給料機(jī)加入，在正常情況下，2臺(tái)變頻調(diào)速給料機(jī)一運(yùn)一備。脫硫反應(yīng)塔上配備10套雙流體霧化水噴嘴，其中8套呈環(huán)狀布置在脫硫反應(yīng)塔標(biāo)高19m處，另2套呈南北向布置在脫硫反應(yīng)塔標(biāo)高35 m處，作用是噴入增濕降溫水，用水量根據(jù)設(shè)定的脫硫塔出口的煙氣溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。脫硫反應(yīng)塔底部有部分因短時(shí)霧化不均形成的少量結(jié)塊或大顆粒渣塊跌落，反應(yīng)塔底部配有備用破碎輸送機(jī)械，可將該處的落渣排除。富通新能源生產(chǎn)銷(xiāo)售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料，同時(shí)我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
2.2消石灰粉制備系統(tǒng)
    石灰塊料進(jìn)廠后需經(jīng)破碎、消化和輸送等3道工序，其主要工藝流程如圖2所示。石灰塊用自卸汽車(chē)運(yùn)到制粉站后卸入石灰料倉(cāng)，料倉(cāng)下部設(shè)有板式喂料機(jī)，石灰塊經(jīng)喂料機(jī)送到顎式破碎機(jī)進(jìn)行破碎（破碎粒徑為40 mm以下），破碎后的石灰經(jīng)斗式提升機(jī)送到碎石灰?guī)欤�石灰�(guī)斓撞垦b有可計(jì)量的棒條閥，石灰計(jì)量后經(jīng)振動(dòng)給料機(jī)、皮帶輸送機(jī)送入破碎機(jī)進(jìn)行破碎，粒徑為l—2mm，破碎好的石灰經(jīng)斗式提升機(jī)提到振動(dòng)篩，篩分合格后落人生石灰中間倉(cāng)，不合格粉經(jīng)一管道返回破碎機(jī)重新破碎，生石灰中間倉(cāng)的石灰經(jīng)皮帶稱(chēng)計(jì)量送入消化器，在加入一定比例的消化水的同時(shí)，石灰在預(yù)化器中進(jìn)行攪拌消化后到熟化器進(jìn)一步熟化，消化好的消石灰粉經(jīng)皮帶提升機(jī)送入消石灰倉(cāng)，經(jīng)螺旋輸送泵送到#4爐脫硫現(xiàn)場(chǎng)消石灰中間倉(cāng)，輸送距離約為800m。為防灰塵飛揚(yáng)，料倉(cāng)、皮帶機(jī)、灰?guī)祉敳康扰溆胁即�除塵器；整套裝置由PLC控制，在工控機(jī)操作界面上進(jìn)行操作，可在脫硫系統(tǒng)DCS的操作界面進(jìn)行監(jiān)控。
2.3脫硫灰輸送系統(tǒng)
    工藝流程設(shè)計(jì)如下：在每室電除塵器的4個(gè)灰斗下部設(shè)l臺(tái)返料空氣斜槽，即返料空氣斜槽設(shè)4個(gè)進(jìn)灰口、2個(gè)出灰口，其中1個(gè)進(jìn)灰口與電除塵器第1電場(chǎng)灰斗下部刀型分配閥的返料灰出口相接，另外3個(gè)進(jìn)灰口分別與電除塵器第2電場(chǎng)、第3電場(chǎng)、第4電場(chǎng)灰斗落灰口連接。空氣斜槽的一個(gè)出灰口與脫硫塔返料灰入口連接，另一個(gè)出灰口與脫硫灰倉(cāng)泵上部的中間灰倉(cāng)連接，調(diào)試過(guò)程中增加了1條GX300型螺旋輸灰機(jī)。改進(jìn)后，在不脫硫時(shí)，第3電場(chǎng)、第4電場(chǎng)的灰全部通過(guò)螺旋輸灰機(jī)進(jìn)入中間灰倉(cāng)，第1電場(chǎng)、第2電場(chǎng)的灰進(jìn)入空氣斜槽后直接送入中間灰倉(cāng)。脫硫時(shí)，第3電場(chǎng)、第4電場(chǎng)的灰全部進(jìn)入螺旋輸灰機(jī)進(jìn)入中間灰倉(cāng)，第1電場(chǎng)、第2電場(chǎng)的灰大部份參與反應(yīng)，同時(shí)可根據(jù)脫硫系統(tǒng)情況進(jìn)行外排，第2電場(chǎng)的灰外排入螺旋輸灰機(jī)，第1電場(chǎng)的灰經(jīng)旋轉(zhuǎn)排料閥直接進(jìn)入中間灰倉(cāng)。
    從除塵器灰斗排出的脫硫灰經(jīng)空氣斜槽及螺旋輸灰機(jī)送入每側(cè)30mz的中間倉(cāng)集中后，由中間倉(cāng)底部設(shè)置的4臺(tái)NCD4.0型倉(cāng)泵，通過(guò)2條輸送管送到電廠。7灰?guī)欤�送灰距離約1100 m，送灰高差71m。倉(cāng)泵設(shè)計(jì)為每側(cè)2泵1運(yùn)l備，系統(tǒng)正常出力單側(cè)16.8t/h。輸送壓力為0.65 MPa，控制系統(tǒng)為程序自動(dòng)控制并能就地手動(dòng)操作。
2.4電除塵器改造
    將原2室二電場(chǎng)電除塵器殼體、除塵器內(nèi)部陰／陽(yáng)極系統(tǒng)及其振打裝置全部拆出。在拆除后增大的空間重新布置了2臺(tái)四電場(chǎng)靜電除塵器。其主要技術(shù)參數(shù)和操作以通訊及硬接點(diǎn)方式由脫硫DCS控制系統(tǒng)進(jìn)行集中監(jiān)控，電除塵器安裝新型陰、陽(yáng)極系統(tǒng)及頂部電磁脈沖振打系統(tǒng)；第1電場(chǎng)、第2電場(chǎng)灰斗高、中、低料位檢測(cè)，第3電場(chǎng)、第4電場(chǎng)設(shè)高、低料位檢測(cè)；每側(cè)除塵器灰斗第1電場(chǎng)、第2電場(chǎng)、第4電場(chǎng)灰斗對(duì)應(yīng)裝有變頻卸料裝置，第1電場(chǎng)裝有旋轉(zhuǎn)排料閥，利用l條空氣斜槽和l條螺旋輸送機(jī)實(shí)現(xiàn)脫硫灰的循環(huán)及外排。
2.5電氣及監(jiān)測(cè)熱控系統(tǒng)
2.5.1電氣部分
    脫硫除塵區(qū)域共設(shè)2臺(tái)低壓脫硫除塵變壓器，2路電源由主廠房6 kV配電裝置引接，從線路上互鎖。低壓配電采用動(dòng)力和照明合一的中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。設(shè)置380/220 V脫硫除塵工作母線，為單母線接線形式。
    選用2臺(tái)1250 kV．A的干式變壓器，在正常情況下，一臺(tái)變壓器為脫硫除塵系統(tǒng)供電，另外一臺(tái)作為備用。備用變壓器分別用1個(gè)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)和母線連接，在正常情況下，聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，在平時(shí)使用的一臺(tái)變壓器故障或檢修的情況下，閉合母連開(kāi)關(guān)，啟用另外一臺(tái)備用變壓器，切換方式為自動(dòng)或手動(dòng)切換。
    脫硫除塵系統(tǒng)具有相對(duì)獨(dú)立及工藝設(shè)備布置較為集中的特點(diǎn)，但該工程屬于老機(jī)組的改造項(xiàng)目，空間狹小，沒(méi)有地方新建獨(dú)立的電控樓，所以脫硫電氣控制室就設(shè)置在#4爐電除塵器下面，380 V工作變壓器、低壓開(kāi)關(guān)柜、220 V直流配電盤(pán)等低壓電器就設(shè)置在面積約20m x4m的房間內(nèi)。靜電除塵器的控制室設(shè)在原來(lái)的控制室內(nèi)，此次改造在原來(lái)的基礎(chǔ)上再增加4臺(tái)高壓控制柜；空壓機(jī)的控制柜設(shè)在廠里統(tǒng)一的空壓機(jī)控制室內(nèi)；引風(fēng)機(jī)的控制部分仍然設(shè)在原來(lái)引風(fēng)機(jī)的的控制位置，更換原來(lái)的2臺(tái)高壓柜或內(nèi)部所有器件，控制仍然由主機(jī)組控制；消石灰制備系統(tǒng)的電氣控制柜放在消石灰制備現(xiàn)場(chǎng)。
2. 5.2控制系統(tǒng)
    煙氣脫硫的控制是基于人機(jī)界面( HMI)的工業(yè)PLC系統(tǒng)。電除塵器、除灰系統(tǒng)、消石灰加料、降溫加水及壓縮空氣在同一個(gè)控制室控制，多個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)PLC網(wǎng)絡(luò)。CRT操作站是控制系統(tǒng)的控制中心，具有控制操作、數(shù)據(jù)采集，CRT畫(huà)面顯示、制表打印功能。
    懸浮吸收系統(tǒng)控制原理：
    (1)根據(jù)監(jiān)控的煙氣量和脫硫塔的床層差壓，控制脫硫灰至反應(yīng)塔的循環(huán)量。循環(huán)灰在反應(yīng)塔內(nèi)反應(yīng)面大，分布均勻，它與消石灰和煙氣能充分接觸，與此同時(shí)，大量的循環(huán)物料防止了脫硫劑和飛灰在反應(yīng)塔內(nèi)壁結(jié)塊。
    (2)通過(guò)進(jìn)口和出口煙氣的溫度測(cè)量以及入口氣體的流量測(cè)量，確保降溫水量的調(diào)節(jié)，使煙氣冷卻到適當(dāng)?shù)臏囟纫员ＷC化學(xué)反應(yīng)過(guò)程達(dá)到最佳狀態(tài)。
    (3)主要是控制消石灰添加量，通過(guò)監(jiān)控脫硫塔進(jìn)出口煙氣中的二氧化硫含量，結(jié)合脫硫塔出口煙溫的監(jiān)測(cè)值來(lái)調(diào)整？肖石灰粉的加入。
3、試運(yùn)行
3.1試運(yùn)行情況
    2006年7月，在完成消石灰制備及輸送系統(tǒng)的設(shè)備安裝后，整體工程投入運(yùn)行調(diào)試。首先測(cè)試了供水量和消石灰給料機(jī)在不同開(kāi)度下的供粉量；標(biāo)定了S02在線測(cè)定儀，連續(xù)監(jiān)測(cè)石灰活性溫升、氧化鈣含量，確認(rèn)了脫硫劑的品質(zhì)；完成工藝水進(jìn)水／回水系統(tǒng)的沖洗、水箱水位標(biāo)定、系統(tǒng)聯(lián)鎖試驗(yàn)、噴嘴霧化試驗(yàn)等。但是，由于干消化系統(tǒng)電氣故障較多、霧化壓縮空氣不穩(wěn)定，造成噴水霧化不好、脫硫灰循環(huán)不穩(wěn)定，致使脫硫系統(tǒng)不能在設(shè)計(jì)的參數(shù)下持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。
    經(jīng)過(guò)近5個(gè)月的完善整改，整套脫硫系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。經(jīng)云南省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站測(cè)試，脫硫效率大于90%，除塵效率大于99%，工程達(dá)到預(yù)期效果。
3.2故障及對(duì)策    (1)空氣斜槽易堵灰且排灰不暢，后將斜槽的
傾角不足5°整改為7°。
    (2)#4爐壓縮空氣系統(tǒng)原設(shè)計(jì)為新增2臺(tái)250型空氣壓縮機(jī)、4個(gè)貯氣罐，2臺(tái)空氣壓縮機(jī)同時(shí)運(yùn)行，經(jīng)貯氣罐后供#4爐脫硫灰輸送、噴槍霧化、消石灰輸送用氣。但在調(diào)試過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)因脫硫灰輸送耗氣量過(guò)大，壓縮空氣系統(tǒng)壓力波動(dòng)過(guò)大，不利于噴槍的霧化。改進(jìn)的2臺(tái)空氣壓縮機(jī)經(jīng)新增貯氣罐后供#4爐脫硫灰輸送，用原#4爐輸灰專(zhuān)用管供脫硫噴槍用氣，并用l臺(tái)原備用空氣壓縮機(jī)專(zhuān)供消石灰輸送用氣。壓縮空氣系統(tǒng)經(jīng)改進(jìn)后，脫硫灰輸送、噴槍用氣、消石灰輸送為單獨(dú)供給，保證了整個(gè)壓縮空氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
    (3)由于第3電場(chǎng)、第4電場(chǎng)灰量較少，星形給料機(jī)設(shè)計(jì)輸送量過(guò)大，易造成灰斗灰位拉空，形成漏風(fēng)，使反應(yīng)塔內(nèi)床壓波動(dòng)，特增加l條GX300型螺旋輸灰機(jī)。改進(jìn)后，在不脫硫時(shí)，第3電場(chǎng)、第4電場(chǎng)的灰全部通過(guò)螺旋輸灰機(jī)進(jìn)入中間灰倉(cāng)，第1電場(chǎng)、第2電場(chǎng)的灰進(jìn)入空氣斜槽后直接送入中間灰倉(cāng)。脫硫時(shí)，第3電場(chǎng)、第4電場(chǎng)的灰全部通過(guò)螺旋輸灰機(jī)進(jìn)入中間灰倉(cāng)，第1電場(chǎng)、第2電場(chǎng)的灰大部份參與反應(yīng)，同時(shí)可根據(jù)脫硫系統(tǒng)情況進(jìn)行外排，第2電場(chǎng)的灰外排入螺旋輸灰機(jī)，第1電場(chǎng)的灰經(jīng)旋轉(zhuǎn)排料閥直接進(jìn)入中間灰倉(cāng)。
    (4)第4電場(chǎng)電除塵器由于入口煙塵濃度高，煙溫低，在試運(yùn)行期間出現(xiàn)多次跳閘。經(jīng)過(guò)調(diào)整運(yùn)行參數(shù)、修復(fù)陰極絕緣瓷軸、更換振打棒、加強(qiáng)振打等措施后，電除塵器穩(wěn)定運(yùn)行。
    (5)消石灰制備系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)整參數(shù)隨石灰品質(zhì)變化較大，運(yùn)行操作中參數(shù)調(diào)節(jié)難度大，計(jì)量控制裝置不穩(wěn)定。經(jīng)過(guò)調(diào)試過(guò)程的培訓(xùn)，運(yùn)行操作人員的操作技術(shù)水平得到了提高，提高了消石灰制備的質(zhì)量和數(shù)量，保證了脫硫劑的供應(yīng)。富通新能源生產(chǎn)銷(xiāo)售的生物質(zhì)鍋爐以及木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料是客戶們不錯(cuò)的選擇。
4、結(jié)論
    經(jīng)過(guò)專(zhuān)題研究和有針對(duì)性的設(shè)計(jì)，#4爐脫硫工程脫硫效率提高，脫硫塔阻力降低，目前輸灰基本持續(xù)穩(wěn)定。工程安裝完工后經(jīng)多次調(diào)試，消石灰系統(tǒng)運(yùn)行基本可滿足反應(yīng)所需消石灰量。可以肯定，#4爐脫硫除塵系統(tǒng)技術(shù)、工藝可行，設(shè)備運(yùn)行基本正常，脫硫設(shè)備能在額定參數(shù)下穩(wěn)定運(yùn)行。但由于運(yùn)行時(shí)間較短，仍有待檢驗(yàn)。