湿法脱硫旋流器溢流浆液管改造

湿法脱硫旋流器溢流浆液管改造

以豫新发电有限责任公司2×300MW燃煤发电机组湿法脱硫装置为例，阐述了旋流器系统能耗高的问题，分析了问题的原因，提出了改造方案，达到了优化系统，节能降耗目的。

标签：脱硫；旋流器；滤液泵；石灰石浆液管；改造；节能降耗

一、前言

重庆远达烟气治理特许经营有限公司所属河南九龙环保有限公司新乡分公司（以下简称新乡分公司）#6、#7机组采用石灰石/石膏湿法脱硫工艺。为满足国家环保要求，脱硫装置进行了增容技改，采用“液柱+喷淋”技术，吸收塔容量增加，脱水机同步进行升级改造，但滤液池并未增容，滤液泵长期高负荷运行。这样的运行方式增加系统能耗及设备检修维护费用，给新乡分公司带来了较大的困扰。本着“科学环保、节能降耗”的原则，重庆远达烟气治理特许经营有限公司创新课题研究小组对新乡分公司脱硫系统进行了充分的调研分析，采取对旋流器溢流管道进行改造的方法，优化滤液泵运行方式、优化吸收塔水平衡调节，取得了较好的经济效益。

二、旋流器工作流程

在石灰石/石膏湿法脱硫工艺系统中，石灰石/石膏浆液通过排浆泵输送至石膏旋流器，设备利用离心沉降原理，将大部分粗颗粒进行沉降，后经旋流器底流口排至真空皮带机进行二级脱水，分离出的水加上滤布冲洗水全部流至滤液池。大部分细颗粒（固量一般在1%—3%（质量含量）左右，固相颗粒细小，主要为未完全反应的吸收剂、石膏小结晶等）由溢流管进入滤液池，再由滤液泵打回吸收塔再利用。

三、存在的主要问题

由于新乡分公司#6、#7机组脱硫装置滤液池并未增容改造，在高负荷、高硫分时，吸收塔密度升高，脱水机长期运行，滤布冲洗水、石膏脱水增多，使得滤液池液位居高不下，导致滤液泵长期高负荷运行，加速泵的磨损，增加了耗电率，系统运行的经济性较差。

四、改造方案

根据脱硫装置现有工艺系统，结合吸收塔运行液位参数等综合分析，并对新乡分公司脱硫系统进行水耗、脱硫系统的水平衡测试分析，为减轻滤液系统负荷，降低滤液泵运行时间，确定了在不考虑滤液池进行增容改造的前提下，对石膏旋流器溢流的去向予以重新调整改造路线。

根据脱硫装置水耗分析和物料平衡法则推断，将旋流器溢流石灰石浆液直接返回吸收塔，不会对系统水平衡造成影响，能够快速调节吸收塔水平衡。溢流层加装回流管路直接连接吸收塔，在原来的旋流器出口管路加装一个三通，引一根管路通过旋流器至吸收塔供浆管路汇合处接口。

本次改造前已全面考虑脱硫装置的水平衡状况，改造后主机低负荷工况下，不会因溢流浆液返塔造成系统水平衡失衡。保证旋流器至吸收塔的改造管路向吸收塔呈倾斜角度，使浆液能够利用势能差快速流入吸收塔，无须增加额外流体输送动力装置。旋流器至吸收塔的改造管路设置冲洗水，防止管道堵塞。旋流器出口管道处，以及管道至吸收塔入口处连接处容易磨损，做好防磨处理。

五、效益分析

经统计，旋流器溢流浆液管道优化前后的经济情况如下表：

改造前机组负荷在230MW以上时，滤液泵启动频率4次/小时，经旋流器溢流层浆液直接返回吸收塔改造后，主机同等工况下，滤液池来水量减少，有效缓解了滤液池液位居高不下的现象，滤液泵平均启动次数已降至1.5次/小时，改变了滤液泵长期运行工况，与此同时亦降低了石灰石粉成本，實现系统的节能降耗目标。经统计单台机组节约的滤液泵电费约4.25万元/年、节约滤液泵设备维修费约2.04万元/年，年节能降耗约合6.29万元。

本次改造投入8.07万元（其中材料5.12万元，人工费2.73万元，措施费2.22万元），机组平均负荷情况下可于1.5年以内收回成本，为脱硫系统运行带来了较好的节能降耗效益。

六、结论

“利用势能差使旋流器溢流石灰石浆液回流至吸收塔”的技术路线，将旋流器溢流浆液直接返回吸收塔改造方案，在系统改动小、节省投资的前提下，创新的将旋流器溢流管道接口改造至吸收塔，保证了系统的水平衡，有利于机组的安全环保责任目标及生产节能降耗目标的实现，对于促进分公司的安全、稳定、经济运行具有重大的现实意义。

同时对于旋流器溢流管路优化的研究有助于脱硫装置安全经济运行、保证脱水效果，在行业内同类系统中具有可推广性、可复制性，有较好的安全、经济、社会、环境效益。

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