CN105148719A - 改造的火力发电厂脱硫装置及其改造方法 - Google Patents

Abstract

一种改造的火力发电厂脱硫装置，包括吸收塔系统，与吸收塔系统连接的烟气系统、石灰石浆液制备系统及石膏脱水系统；浆池吸收塔系统包括设置于浆池吸收塔系统的吸收塔的入口处的事故喷淋系统；浆池吸收塔还包括增设于浆池一层喷淋层下方的多层喷淋层，浆池浆液循环泵为替换的流量为11000m³/h的浆液循环泵、浆池石膏浆液排出泵为替换的流量大于95m³/h的石膏浆液排出泵、浆池为替换的容积为2942m³的浆池，浆池搅拌器为替换的功率大于30kw浆池搅拌器。上述改造后的火力发电厂脱硫装置，可以更大程度地进行脱硫净化，降低SO₂的排放浓度。本发明还提供一种对应的火力发电厂脱硫装置的改造方法。

Description

改造的火力发电厂脱硫装置及其改造方法

技术领域

本发明涉及火力发电厂脱硫领域，尤其涉及一种改造的火力发电厂脱硫装置及其改造方法。

背景技术

珠海发电厂一期3、4号2×600MW燃煤发电机组烟气脱硫装置，由中电投远达环保工程有限公司承包建设，采用石灰石—石膏湿法烟气脱硫、一炉一塔脱硫装置，在设计煤种及校核煤种、锅炉最大工况(BMCR)、处理100％烟气量条件下脱硫装置脱硫率保证值大于90％。

该电厂一期3、4号机组脱硫工程原设计燃煤含硫量为0.63％，即，FGD(FlueGasDesulfurization，烟气脱硫)入口SO₂浓度为1354mg/m³；校核燃煤含硫量0.80％，即，FGD入口SO₂浓度为1808mg/m³；但随着煤炭市场供应的不确定性，实际燃用的煤质含硫量与设计煤种存在一定的偏差，实际FGD入口SO₂浓度较高，且随着最新大气污染物排放标准的颁布实施，净烟气SO₂浓度已无法满足最新环保排放标准，即，超净排放标准，SO₂排放浓度小于30mg/m³。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够降低SO₂排放浓度的改造的火力发电厂脱硫装置及其改造方法。

一种改造的火力发电厂脱硫装置，包括吸收塔系统，与所述吸收塔系统连接的烟气系统、石灰石浆液制备系统及石膏脱水系统；所述吸收塔系统包括位于上部的一层喷淋层的吸收塔，与所述喷淋层对应的浆液循环泵，与所述吸收塔对应设置的石膏浆液排出泵、除雾器、氧化风机和浆池，以及与所述浆池对应设置的浆池搅拌器；所述吸收塔系统还包括设置于所述吸收塔系统的吸收塔的入口处的事故喷淋系统；所述吸收塔还包括增设于所述一层喷淋层下方的多层喷淋层，所述浆液循环泵为替换的流量为11000m³/h的浆液循环泵、所述石膏浆液排出泵为替换的流量大于95m³/h的石膏浆液排出泵、所述浆池为替换的容积为2942m³的浆池，所述浆池搅拌器为替换的功率大于30kw浆池搅拌器；所述烟气系统包括主烟道、设置于所述主烟道入口处的增压风机及连接所述主烟道与所述吸收塔系统的烟气-烟气换热器，所述烟气-烟气换热器的净烟气入口与所述吸收塔的出口连接。

上述改造的火力发电厂脱硫装置，去掉烟气系统的旁路烟道，在一定程度上，降低SO₂的排放浓度；在吸收塔系统的吸收塔的入口处设有事故喷淋系统，以避免因去掉烟气系统的旁路烟道设计而导致烟温过高，损坏吸收塔的内部设备及吸收塔系统的防腐衬层。将所述吸收塔上部的一层喷淋层对应的浆液循环泵更换为流量为11000m³/h的大流量浆液循环泵，且喷淋层的数量为多层，喷淋层的总喷淋量为46000m³/h；如此，可以更大程度地进行脱硫净化，进一步降低SO₂的排放浓度。扩大所述吸收塔系统的浆池的容积为2942m³，以保证足够的浆液循环停留时间和石膏固体停留时间；将所述吸收塔系统的浆池搅拌器更换为功率大于30kw的大功率搅拌器，以防止浆液沉积。将所述吸收塔系统的石膏浆液排出泵更换为排放量大于95m³/h的大排量石膏浆液排出泵，以满足改造后的浆液排放要求。综上所述，上述改造后的火力发电厂脱硫装置，可以更大程度地进行脱硫净化，降低SO₂的排放浓度。

一种火力发电厂脱硫装置的改造方法，所述火力发电厂脱硫装置包括吸收塔系统，与所述吸收塔系统连接的烟气系统、石灰石浆液制备系统及石膏脱水系统；所述吸收塔系统包括在上部设有一喷淋层的吸收塔，与所述喷淋层对应的浆液循环泵，与所述吸收塔对应设置的石膏浆液排出泵、除雾器、氧化风机和浆池，以及与所述浆池对应设置的浆池搅拌器；所述烟气系统包括主烟道、设置于所述主烟道入口处的增压风机、与所述主烟道连通的旁路烟道、及连接所述主烟道与所述吸收塔系统的烟气-烟气换热器，所述烟气-烟气换热器的净烟气入口与所述吸收塔的出口连接；包括以下步骤：

所述烟气系统的所述旁路烟道去掉，并在所述吸收塔系统的所述吸收塔的入口处增设事故喷淋系统；

所述浆液循环泵更换为流量大于所述浆液循环泵6500m³/h的大流量浆液循环泵，并在每个所述吸收塔的所述一层喷淋层下新增预设层数的喷淋层；

所述浆池的容积扩大至2942m³，且所述浆池搅拌器更换为功率大于所述浆池搅拌器30kw的大功率搅拌器；

所述石膏浆液排出泵更换为排放量大于所述石膏浆液排出泵95m³/h的大排量石膏浆液排出泵。

上述火力发电厂脱硫装置的改造方法，去掉烟气系统的旁路烟道设计，在一定程度上，降低SO₂的排放浓度；在吸收塔系统的吸收塔的入口处增设事故喷淋系统，以避免因去掉烟气系统的旁路烟道设计而导致烟温过高，损坏吸收塔的内部设备及吸收塔系统的防腐衬层。将所述吸收塔上部的一层喷淋层对应的浆液循环泵更换为流量大于所述浆液循环泵的大流量浆液循环泵，并在每个所述吸收塔的所述一层喷淋层下再新增预设层数的喷淋层；如此，可以更大程度地进行脱硫净化，进一步降低SO₂的排放浓度。扩大所述吸收塔系统的浆池的容积，以保证足够的浆液循环停留时间和石膏固体停留时间；将所述吸收塔系统的浆池搅拌器更换为功率大于所述浆池搅拌器的大功率搅拌器，以防止浆液沉积。将所述吸收塔系统的石膏浆液排出泵更换为排放量大于所述石膏浆液排出泵的大排量石膏浆液排出泵，以满足改造后的浆液排放要求。综上所述，经过火力发电厂脱硫装置的改造方法改造后的脱硫装置相对原有脱硫装置，可以更大程度地进行脱硫净化，降低SO₂的排放浓度。

附图说明

图1为一种实施方式的火力发电厂脱硫装置的改造方法的流程图；

图2为另一种实施方式的火力发电厂脱硫装置的改造方法的流程图；

图3为图2的火力发电厂脱硫装置的改造方法的一个步骤的具体流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/和”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在描述改造的火力发电厂脱硫装置及火力发电厂脱硫装置的改造方法之前，有必要先对原火力发电厂脱硫装置的主要工艺系统及原火力发电厂脱硫装置的主要设备进行简要描述。

原火力发电厂脱硫装置包括吸收塔系统，与所述吸收塔系统连接的烟气系统、石灰石浆液制备系统及石膏脱水系统；所述吸收塔系统包括在上部设有一喷淋层的吸收塔，与所述喷淋层对应的浆液循环泵，与所述吸收塔对应设置的石膏浆液排出泵、除雾器、氧化风机和浆池，以及与所述浆池对应设置的浆池搅拌器；所述烟气系统包括主烟道、设置于所述主烟道入口处的增压风机、与所述主烟道连通的旁路烟道、及连接所述主烟道与所述吸收塔系统的烟气-烟气换热器，所述烟气-烟气换热器的净烟气入口与所述吸收塔的出口连接；所述石灰石浆液制备系统用于为所述吸收塔系统提供石灰石浆液，包括存储石灰石粉的石灰石粉仓，存储通过所述石灰石粉制成的石灰石浆液的石灰石浆液箱，将所述石灰石浆液箱内的石灰石浆液输送至所述吸收塔的石灰石浆液泵；所述石膏脱水系统用于对所述吸收塔系统生成的石膏浆液进行脱水处理，包括接收所述吸收塔系统生成的石膏浆液并进行初级分离的石膏浆液旋流器，连接所述石膏浆液旋流器的真空皮带脱水机，及与所述真空皮带脱水机对应设置的真空泵；

具体地，原火力发电厂脱硫装置的主要工艺系统包括：烟气系统、吸收塔系统、石灰石浆液制备系统、石膏脱水系统、工艺水系统。

1)烟气系统

烟气系统主要包括主烟道、旁路烟道、增压风机及其附属设备、烟气-烟气换热器(GGH)、原烟气、净烟气和旁路挡板及密封风系统等设备。从锅炉引风机后的主烟道引出的烟气，通过增压风机升压、经烟气-烟气换热器(GGH)降温后进入吸收塔，在吸收塔内脱硫净化，经除雾器除去浆液液滴后，又经烟气-烟气换热器升温至80℃以上，由净烟气烟道经烟囱排入大气。

机组的烟道上设置了旁路挡板门，当锅炉启动、烟气中烟尘含量大于300mg/m³或脱硫装置(在本发明中具体为FGD装置)故障停运时，烟气由旁路挡板经烟囱排放，旁路挡板设置快开机构，可保证在10s内全部开启。当锅炉运行且FGD装置故障停运时，旁路挡板迅速开启，烟气改由旁路烟道经烟囱排放。

2)吸收塔系统

每台锅炉设置一套吸收塔系统，即采用一炉一塔的模式。吸收塔系统包括吸收塔、浆液循环泵、石膏浆液排出泵、氧化风机、吸收塔搅拌器、除雾器、冲洗水等几个部分，还包括辅助的放空、排空设施以及集水坑系统。石灰石浆液通过浆液循环泵从吸收塔系统的浆池送至吸收塔塔内的喷淋层，呈雾状喷出的浆液与烟气逆流接触后发生化学反应吸收烟气中的SO₂，在吸收塔系统的浆池中利用氧化空气将亚硫酸钙氧化成硫酸钙生成石膏(石膏浆液)，然后由石膏排出泵输送至石膏脱水系统。脱硫后烟气携带的液滴在吸收塔出口的除雾器中收集。

3)石灰石浆液制备系统及石膏脱水系统

符合要求的石灰石(粒径≤20mm)由汽车转运至卸料斗，通过振动钢篦、振动给料机和金属分离器，由波状挡边皮带机提升至石灰石粉仓，石灰石再由称重皮带机输送到湿式球磨机内磨制成石灰石浆液，用泵将石灰石浆液输送到水力旋流器分离后，底流大尺寸物料再循环，合格的浆液粒径≤0.044mm(90％通过325目)，存贮于石灰石浆液箱中，然后经石灰石浆液泵输送至吸收塔系统。

吸收塔的石灰石浆液与SO₂反应后生成石膏浆液，通过石膏排出泵输送石膏浆液至石膏浆液旋流器进行初级分离，浓缩后的石膏浆液进入真空皮带脱水机，滤液从皮带机流入滤液池，再通过滤液水泵送至制浆系统和石膏缓冲箱，经脱水处理后得到石膏(表面含水率不超过10％)直接从真空皮带机的尾部掉入石膏仓储存。经石膏旋流器分离出来溢流浆液一部分进入废水旋流站，一部分流入石膏浆液缓冲箱，经石膏缓冲泵输送至吸收塔重新循环利用。

石膏脱水系统是3、4号机组的公用系统，包括两套石膏旋流器、两台真空皮带脱水机和配套的真空泵、一个滤布冲洗水箱、三台滤布冲洗水泵和配套的密封水系统。每台真空皮带脱水机的出力分别按二台锅炉BMCR(锅炉最大连续蒸发量)工况运行时FGD装置石膏总产量的75％设计，石膏仓的储存能力按存放两台锅炉BMCR工况运行4天的石膏量设计，不得少于存放两台锅炉BMCR工况运行3天的石膏量。

4)工艺水系统

两台机组脱硫装置共用一个工艺水箱，为脱硫系统提供工艺用水和除雾器冲洗水，两路水均有各自的输送系统，工艺水泵采用母管制，供全厂脱硫系统使用，除雾器冲洗水采用单元制，每台脱硫系统配置两台除雾器冲洗水泵，可相互备用。工艺水箱水源从电厂就近的服务水管网引接。

当工艺水氯离子含量超过400mg/L时，投入除盐水(用闭式循环冷却水)降低石膏冲洗水氯离子浓度；当工艺水氯离子含量超过650mg/L时，全部使用除盐水作为石膏冲洗水，氯离子浓度信号由主机提供。

原脱硫装置的主要设备情况，请参见表1。

表1原脱硫装置主要设备参数(两台机组)

可以理解地，以上设备参数仅为一个实施例中的具体参数，在不同实施例中，相同功能的设备可以等效替代。

一种实施方式的改造的火力发电厂脱硫装置，包括吸收塔系统，与所述吸收塔系统连接的烟气系统、石灰石浆液制备系统及石膏脱水系统；所述吸收塔系统包括位于上部的一层喷淋层的吸收塔，与所述喷淋层对应的浆液循环泵，与所述吸收塔对应设置的石膏浆液排出泵、除雾器、氧化风机和浆池，以及与所述浆池对应设置的浆池搅拌器；所述吸收塔系统还包括设置于所述吸收塔系统的吸收塔的入口处的事故喷淋系统；所述吸收塔还包括增设于所述一层喷淋层下方的多层喷淋层，所述浆液循环泵为替换的流量为11000m³/h的浆液循环泵、所述石膏浆液排出泵为替换的流量大于95m³/h的石膏浆液排出泵、所述浆池为替换的容积为2942m³的浆池，所述浆池搅拌器为替换的功率大于30kw浆池搅拌器，所述烟气系统包括主烟道、设置于所述主烟道入口处的增压风机及连接所述主烟道与所述吸收塔系统的烟气-烟气换热器，所述烟气-烟气换热器的净烟气入口与所述吸收塔的出口连接。

由于旁路烟道排除的废气不经过吸收塔系统进行脱硫处理，会导致SO₂排放浓度偏高，故本发明去掉烟气系统的旁路烟道设计。

引风机出口烟气温度一般为120～130℃，若不设置旁路烟道，容易使烟温过高；而烟温过高会损坏吸收塔系统的内部设备及防腐衬层，如喷淋层、除雾器以及防腐衬层等。故本实施例中，在吸收塔系统的吸收塔的入口处增设事故喷淋系统，以保证在烟温过高时的事故状态下事故喷淋系统可以保护吸收塔的防腐衬层及内部设备不被高温破坏。

在其中一个实施例中，事故喷淋系统包括喷淋水箱、喷淋管道、启动阀门、喷嘴等，喷淋水箱设置在原主烟道的上方；事故喷淋系统采用自流方式，两路喷水；所述喷淋管道连接所述喷淋水箱及所述喷嘴，所述启动阀布置在所述喷淋管道中的喷淋母管上；具体地，每根喷淋母管上布置1个气动阀门，启动阀门可以保证在失电的情况下快速开启。

事故喷淋系统的水源来自事故喷淋水泵和消防水。根据烟气温度和引风机的运行状态，调整事故喷淋水量和喷淋时间。喷淋水箱能自动补水，由箱内水位控制，平时由喷淋水泵补水，喷淋水泵接入保安电源，在事故时，由喷淋水泵和消防水泵(或其他可靠水源)补水，保持箱内水位和水压。

大流量浆液循环泵的使用及新增的喷淋层的使用均可以增加吸收塔系统的阻力及吸收塔内的浆液量，如此，可以更大程度地进行脱硫净化，进一步降低SO₂的排放浓度。

在本实施例中，喷淋层的层数为3；改造后，吸收塔的所有喷淋层的总高度增高3.6m。每层新增的喷淋层上设有两台所述大流量浆液循环泵；每台大流量浆液循环泵的流量为11000m³/h；改造后，总喷淋量达到46000m³/h，所述浆池容积达到2942m³；在吸收塔后对应的液气比L/G(标湿)为22.1。

由于增加了喷淋层，浆液喷淋量增幅较大和生成了更多的脱硫石膏，为了保证足够的浆液循环停留时间和石膏固体停留时间，必须对吸收塔系统的浆池进行扩容。而由于扩大了所述吸收塔系统的浆池的容积，为防止浆液沉积，将所述吸收塔系统的浆池搅拌器更换为功率大于原浆池搅拌器30kw的大功率搅拌器。具体地，为了合理利用资源，改造后的浆池搅拌器的功率大于30kw，而小于5*30kw。在其中一个实施例中，改造后的浆池搅拌器的功率为60kw。

由于脱硫石膏生成量增大，原有的石膏浆液排出泵95m³/h的排出流量不能满足排放要求，故需要更换流量大于95m³/h的大排量的石膏排浆液出泵。具体地，为避免流量过大或过小，改造后的石膏浆液排出泵的流量大于95m³/h，小于5*95m³/h。在其中一个实施例中，改造后的石膏浆液排出泵的流量为190m³/h。

上述改造的火力发电厂脱硫装置，去掉原有烟气系统的旁路烟道，在一定程度上，降低SO₂的排放浓度；在吸收塔系统的吸收塔的入口处设有事故喷淋系统，以避免因去掉烟气系统的旁路烟道设计而导致烟温过高，损坏吸收塔的内部设备及吸收塔系统的防腐衬层。将所述吸收塔上部的一层喷淋层对应的浆液循环泵更换为流量为11000m³/h的大流量浆液循环泵，且喷淋层的数量为多层，喷淋层的总喷淋量为46000m³/h；如此，可以更大程度地进行脱硫净化，进一步降低SO₂的排放浓度。扩大所述吸收塔系统的浆池的容积为2942m³，以保证足够的浆液循环停留时间和石膏固体停留时间；将所述吸收塔系统的浆池搅拌器更换为功率大于30kw的大功率搅拌器，以防止浆液沉积。将所述吸收塔系统的石膏浆液排出泵更换为排放量大于95m³/h的大排量石膏浆液排出泵，以满足改造后的浆液排放要求。综上所述，上述改造后的火力发电厂脱硫装置，可以更大程度地进行脱硫净化，降低SO₂的排放浓度。

在其中一个实施例中，所述烟气系统还包括从接近旁路挡板门处的所述主烟道直接引至所述烟气-烟气换热器的烟道。

由于大流量浆液循环泵的使用及新增的喷淋层的使用均可以增加吸收塔系统的阻力及吸收塔内的浆液量，因此可以去掉所述烟气系统的增压风机。而在去掉所述烟气系统的增压风机之后，需要对原有烟道进行改造，在本实施例中，保留烟气-烟气换热器，将烟道从接近旁路挡板门处的主烟道直接引至烟气-烟气换热器。在另一个实施例中，也可以去掉烟气-烟气换热器，而设置中间热媒体烟气换热器(MGGH)，将烟道从接近旁路挡板门处的主烟道直接引至MGGH。

在其中一个实施例中，还包括湿式除尘系统，设置于所述吸收塔后，并连接所述吸收塔的出口及所述烟气-烟气换热器的净烟气入口。具体地，湿式除尘系统可以为湿式除尘器。

湿式除尘系统可以有效地脱除烟气中携带的粉尘和石膏液滴，能够改善GGH的堵塞问题，从而进一步提高脱硫效率，降低SO₂排放浓度。

在其中一个实施例中，还包括回收水箱，连接所述湿式除尘系统，用于回收经过滤澄清处理后的所述湿式除尘系统外排的循环水；所述回收水箱还连接所述石灰石浆液制备系统，用于将回收的所述循环水用于制浆。

由于改造未去掉GGH，改造后仅增加了石膏带水的损耗，单台机组工艺水耗约增加2t/h，整体工艺水耗量变化不大，原有工艺水系统可以满足改造后需要。如在吸收塔后设置湿式电除尘器，将产生27.2t/h的外排循环水，含沙量限定为2000mg/L，可过滤澄清处理后进入脱硫工艺水系统，因此，可以设置回收水箱，用于回收经过滤澄清处理后的所述湿式除尘系统外排的循环水，并用于将回收的所述循环水用于制浆，可以理解地，所述循环水还可以将循环水用于除雾冲洗。这样，可以在一定程度上节约水资源。

在其中一个实施例中，所述扩大所述吸收塔的浆池的容积的方式具体为：保持现有的吸收塔的塔径不变，将浆池抬高8m，吸收塔液位为16.0m，如此，总的浆池容积可以达到2942m³，浆液循环停留时间为3.84min。在该实施例中，改造后的吸收塔总高为40.6m。由于吸收塔浆池液位抬高，氧化风机的压头需要增加，原有氧化风机无法满足运行要求，因此，可将所述氧化风机的流量设置为12000m³/h、扬程为170kPa。具体地，所述大流量氧化风机为单级高速离心式氧化风机。

在其中一个实施例中，还包括冲洗水系统，设置于所述吸收塔系统的所述除雾器的顶层。如此，进一步提高脱硫效率，降低SO₂排放浓度。

在其中一个实施例中，还包括一级管式除雾器，设置于所述除雾器与所述吸收塔入口之间。如此，可以更进一步地，降低除雾器后雾滴含量，缓解GGH堵塞问题，提高脱硫效率，降低SO₂排放浓度。

如图1所示，一种实施方式的、与上述改造后的火力发电厂脱硫装置对应的火力发电厂脱硫装置的改造方法，包括以下步骤：

S110：所述烟气系统的所述旁路烟道去掉，并在所述吸收塔系统的所述吸收塔的入口处增设事故喷淋系统。

由于旁路烟道排除的废气不经过吸收塔系统进行脱硫处理，会导致SO₂排放浓度偏高，故本发明去掉烟气系统的旁路烟道设计。

引风机出口烟气温度一般为120～130℃，若不设置旁路烟道，容易使烟温过高；而烟温过高会损坏吸收塔系统的内部设备及防腐衬层，如喷淋层、除雾器以及防腐衬层等。故本实施例中，在吸收塔系统的吸收塔的入口处增设事故喷淋系统，以保证在烟温过高时的事故状态下事故喷淋系统可以保护吸收塔的防腐衬层及内部设备不被高温破坏。

在其中一个实施例中，事故喷淋系统包括喷淋水箱、喷淋管道、启动阀门、喷嘴等，喷淋水箱设置在原主烟道的上方；事故喷淋系统采用自流方式，两路喷水；所述喷淋管道连接所述喷淋水箱及所述喷嘴，所述启动阀布置在所述喷淋管道中的喷淋母管上；具体地，每根喷淋母管上布置1个气动阀门，启动阀门可以保证在失电的情况下快速开启。

事故喷淋系统的水源来自事故喷淋水泵和消防水。根据烟气温度和引风机的运行状态，调整事故喷淋水量和喷淋时间。喷淋水箱能自动补水，由箱内水位控制，平时由喷淋水泵补水，喷淋水泵接入保安电源，在事故时，由喷淋水泵和消防水泵(或其他可靠水源)补水，保持箱内水位和水压。

S120：所述浆液循环泵更换为流量大于所述浆液循环泵6500m³/h的大流量浆液循环泵，并在每个所述吸收塔的所述一层喷淋层下新增预设层数的喷淋层。

大流量浆液循环泵的使用及新增的喷淋层的使用均可以增加吸收塔系统的阻力及吸收塔内的浆液量，如此，可以更大程度地进行脱硫净化，进一步降低SO₂的排放浓度。

在本实施例中，预设层数为2；改造后，吸收塔的所有喷淋层的总高度增高3.6m。每层新增的喷淋层上设有两台所述大流量浆液循环泵；每台大流量浆液循环泵的流量为11000m³/h；改造后，总喷淋量达到46000m³/h，在吸收塔后对应的液气比L/G(标湿)为22.1。

S130：所述浆池的容积扩大至2942m³，且所述浆池搅拌器更换为功率大于所述浆池搅拌器30kw的大功率搅拌器。

由于增加了喷淋层，浆液喷淋量增幅较大和生成了更多的脱硫石膏，为了保证足够的浆液循环停留时间和石膏固体停留时间，必须对吸收塔系统的浆池进行扩容。而由于扩大了所述吸收塔系统的浆池的容积，为防止浆液沉积，将所述吸收塔系统的浆池搅拌器更换为功率大于所述浆池搅拌器30kw的大功率搅拌器。具体地，为了合理利用资源，改造后的浆池搅拌器的功率大于30kw，而小于5*30kw。在其中一个实施例中，改造后的浆池搅拌器的功率为60kw。

S140：所述石膏浆液排出泵更换为排放量大于所述石膏浆液排出泵95m³/h的大排量石膏浆液排出泵。

由于脱硫石膏生成量增大，原有的石膏浆液排出泵不能满足排放要求，故需要更换大排量的石膏排浆液出泵。具体地，为避免流量过大或过小，改造后的石膏浆液排出泵的流量大于95m³/h，小于5*95m³/h。在其中一个实施例中，改造后的石膏浆液排出泵的流量为190m³/h。

上述火力发电厂脱硫装置的改造方法，去掉烟气系统的旁路烟道设计，在一定程度上，降低SO₂的排放浓度；在吸收塔系统的吸收塔的入口处增设事故喷淋系统，以避免因去掉烟气系统的旁路烟道设计而导致烟温过高，损坏吸收塔的内部设备及吸收塔系统的防腐衬层。将所述吸收塔上部的一层喷淋层对应的浆液循环泵更换为流量大于所述浆液循环泵的大流量浆液循环泵，并在每个所述吸收塔的所述一层喷淋层下再新增预设层数的喷淋层；如此，可以更大程度地进行脱硫净化，进一步降低SO₂的排放浓度。扩大所述吸收塔系统的浆池的容积，以保证足够的浆液循环停留时间和石膏固体停留时间；将所述吸收塔系统的浆池搅拌器更换为功率大于所述浆池搅拌器的大功率搅拌器，以防止浆液沉积。将所述吸收塔系统的石膏浆液排出泵更换为排放量大于所述石膏浆液排出泵的大排量石膏浆液排出泵，以满足改造后的浆液排放要求。综上所述，经过火力发电厂脱硫装置的改造方法改造后的脱硫装置相对原有脱硫装置，可以更大程度地进行脱硫净化，降低SO₂的排放浓度。

在其中一个实施例中，在任意时刻，还包括步骤：

S150：石灰石浆液制备系统增设所述石灰石粉仓、所述石灰石浆液箱及所述石灰石浆液泵，提高所述石灰石浆液制备系统的制浆容量。增设的所述石灰石粉仓、所述石灰石浆液箱及所述石灰石浆液泵设置于原对应设备旁。

改造后两台机组脱硫装置石灰石耗量需要15.9t/h，而现有的两台湿式球磨机的最大出力为2×7.4t/h，而根据性能评估试验结果，两台湿式球磨机的实际出力约6t/h，从系统出力和石灰石耗量看，现有制浆系统已不能满足运行要求，因此，必须对制浆系统进行增容改造，以满足改造后吸收塔系统对浆液的需求。石灰石浆液制备系统增容改造有两种可行方式，一种是增加一套石灰石浆液制备系统；另一种是外购石灰石粉，并在制浆区采用石灰石粉兑水制浆的方式制备浆液。

在其中一个实施例中，为保证浆液质量，还可以对原有供浆衬胶管道进行修复更换。

在本实施例中，采用直接外购石灰石粉制浆方案，步骤S150，具体包括：

S151：增加一座石灰石粉仓，所述石灰石粉仓容积满足2台炉BMCR工况下3天的石灰石粉耗量。

S152：增加一座石灰石浆液箱，所述石灰石浆液箱容积满足2台炉BMCR工况下4小时的浆液用量。进一步地，增加的石灰石浆液箱和原石灰石浆液箱联通，如此，可实现其中一个石灰石浆液箱故障不影响吸收塔的浆液供应。

S153：为新增的所述石灰石浆液箱设置石灰石浆液泵。具体地，石灰石浆液泵设置为3个，其中，2个平时工作时使用，1个备用。

本实施例改造石灰石浆液制备系统主要的新增设备，如表2所示。

表2改造石灰石浆液制备系统的主要新增设备

在其中一个实施例中，在任意时刻，还包括步骤：

S160：石膏脱水系统更换所述真空泵及所述真空皮带脱水机，并增设所述石膏浆液旋流器，提高所述石膏脱水系统的出力。增设的所述石膏浆液旋流器设置于原石膏浆液旋流器旁。

原石膏脱水系统的两套真空皮带脱水机处理能力为2×11.56t/h，改造后两台机组BMCR工况下石膏产量为27.9t/h，可见，石膏脱水系统的出力已不能满足改造后需要，需要对石膏脱水系统进行增容。本实施例，对原真空皮带脱水机机及相关结构进行改造，将每套真空皮带脱水机出力改为28t/h，改造后总的处理能力达到56t/h，满足两台锅炉BMCR工况200％的容量要求。

具体地，石膏脱水系统主要相关改造内容包括：改造真空泵；增设溢流浆液泵；增设石膏浆液旋流器；改造真空皮带脱水机；更换改造相应衬胶管道及相关附属设备。石膏脱水系统改造的设备参数表，请参见表3。

表3石膏脱水系统改造的设备参数表

在其中一个实施例中，在任意时刻，还包括步骤：

S170：所述烟气系统的所述增压风机去掉，将烟道从接近旁路挡板门处的主烟道直接引至烟气-烟气换热器。

由于大流量浆液循环泵的使用及新增的喷淋层的使用均可以增加吸收塔系统的阻力及吸收塔内的浆液量，因此可以去掉所述烟气系统的增压风机。而在去掉所述烟气系统的增压风机之后，需要对原有烟道进行改造，在本实施例中，保留烟气-烟气换热器，将烟道从接近旁路挡板门处的主烟道直接引至烟气-烟气换热器。在另一个实施例中，也可以去掉烟气-烟气换热器，而设置中间热媒体烟气换热器(MGGH)，将烟道从接近旁路挡板门处的主烟道直接引至MGGH。

在其中一个实施例中，在任意时刻，还包括步骤：

S180：在所述吸收塔后设置湿式除尘系统，所述湿式除尘系统连接所述吸收塔的出口及所述烟气-烟气换热器的净烟气入口。具体地，湿式除尘系统可以为湿式除尘器。

湿式除尘系统可以有效地脱除烟气中携带的粉尘和石膏液滴，能够改善GGH的堵塞问题，从而进一步提高脱硫效率，降低SO₂排放浓度。

在其中一个实施例中，在任意时刻，还包括步骤：

S190：设置回收水箱，连接所述湿式除尘系统，用于回收经过滤澄清处理后的所述湿式除尘系统外排的循环水。所述回收水箱还连接所述石灰石浆液制备系统，用于将回收的所述循环水用于制浆。

由于改造未去掉GGH，改造后仅增加了石膏带水的损耗，单台机组工艺水耗约增加2t/h，整体工艺水耗量变化不大，原有工艺水系统可以满足改造后需要。如在吸收塔后设置湿式电除尘器，将产生27.2t/h的外排循环水，含沙量限定为2000mg/L，可过滤澄清处理后进入脱硫工艺水系统，因此，可以设置回收水箱，用于回收经过滤澄清处理后的所述湿式除尘系统外排的循环水，并用于将回收的所述循环水用于制浆，可以理解地，所述循环水还可以将循环水用于除雾冲洗。这样，可以在一定程度上节约水资源。

在其中一个实施例中，在任意时刻，还包括步骤：

通过优化改造低泄漏密封风的布置方式降低所述烟气-烟气换热器的漏风率至1％以下。

由于烟气-烟气换热器中可以同时通过未处理的烟气和经过处理的洁净烟气，为避免未处理烟气对洁净烟气的污染，可以通过优化改造低泄漏密封风的布置方式降低所述烟气-烟气换热器的漏风率至1％以下，以保证排出的SO₂的浓度较低。

在其中一个实施例中，所述扩大所述吸收塔的浆池的容积的方式具体为：保持现有的吸收塔的塔径不变，将浆池抬高8m，吸收塔液位为16.0m，如此，总的浆池容积可以达到2942m³，浆液循环停留时间为3.84min。在该实施例中，改造后的吸收塔总高为40.6m。

由于吸收塔浆池液位抬高，氧化风机的压头需要增加，原有氧化风机无法满足运行要求，因此，所述火力发电厂脱硫装置的改造方法还包括步骤：

S135：所述吸收塔系统的所述氧化风机更换为流量为12000m³/h、扬程170kPa的大流量氧化风机。具体地，所述大流量氧化风机为单级高速离心式氧化风机。

进一步地，为了进一步提高脱硫效率，降低SO₂排放浓度，在任意时刻，还包括步骤：

S210：在所述吸收塔系统的所述除雾器的顶层增加冲洗水系统。

在其中一个实施例中，在任意时刻，还包括步骤：

所述除雾器的冲洗泵更换为扬尘大于所述冲洗泵的大扬尘冲洗泵，以避免由于吸收塔系统的浆池抬高较多，原除雾器的冲洗泵扬程不足的问题。

更进一步地，为了降低除雾器后雾滴含量，缓解GGH堵塞问题，进一步提高脱硫效率，降低SO₂排放浓度，在任意时刻，还包括步骤：

S230：在所述除雾器与所述吸收塔入口之间，增设一级管式除雾器。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出多个变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种改造的火力发电厂脱硫装置，包括吸收塔系统，与所述吸收塔系统连接的烟气系统、石灰石浆液制备系统及石膏脱水系统；所述吸收塔系统包括位于上部的一层喷淋层的吸收塔，与所述喷淋层对应的浆液循环泵，与所述吸收塔对应设置的石膏浆液排出泵、除雾器、氧化风机和浆池，以及与所述浆池对应设置的浆池搅拌器；其特征在于，所述吸收塔系统还包括设置于所述吸收塔系统的吸收塔的入口处的事故喷淋系统；所述吸收塔还包括增设于所述一层喷淋层下方的多层喷淋层，所述浆液循环泵为替换的流量为11000m³/h的浆液循环泵、所述石膏浆液排出泵为替换的流量大于95m³/h的石膏浆液排出泵、所述浆池为替换的容积为2942m³的浆池，所述浆池搅拌器为替换的功率大于30kw浆池搅拌器，所述烟气系统包括主烟道、设置于所述主烟道入口处的增压风机及连接所述主烟道与所述吸收塔系统的烟气-烟气换热器，所述烟气-烟气换热器的净烟气入口与所述吸收塔的出口连接。

2.根据权利要求1所述的改造的火力发电厂脱硫装置，其特征在于，所述烟气系统还包括从接近旁路挡板门处的所述主烟道直接引至所述烟气-烟气换热器的烟道。

3.根据权利要求2所述的改造的火力发电厂脱硫装置，其特征在于，还包括湿式除尘系统，设置于所述吸收塔后，并连接所述吸收塔的出口及所述烟气-烟气换热器的净烟气入口。

4.根据权利要求3所述的改造的火力发电厂脱硫装置，其特征在于，还包括回收水箱，连接所述湿式除尘系统，用于回收经过滤澄清处理后的所述湿式除尘系统外排的循环水；所述回收水箱还连接所述石灰石浆液制备系统，用于将回收的所述循环水用于制浆。

5.根据权利要求1所述的改造的火力发电厂脱硫装置，其特征在于，所述氧化风机的流量为12000m³/h、扬程为170kPa。

6.根据权利要求5所述的改造的火力发电厂脱硫装置，其特征在于，还包括冲洗水系统，设置于所述吸收塔系统的所述除雾器的顶层。

7.根据权利要求6所述的改造的火力发电厂脱硫装置，其特征在于，还包括一级管式除雾器，设置于所述除雾器与所述吸收塔入口之间。

8.根据权利要求1所述的改造的火力发电厂脱硫装置，其特征在于，所述事故喷淋系统包括喷淋水箱、喷淋管道、喷嘴及启动阀门；所述喷淋水箱设置在所述主烟道的上方，所述喷淋管道连接所述喷淋水箱及所述喷嘴，所述启动阀布置在所述喷淋管道中的喷淋母管上。

9.一种火力发电厂脱硫装置的改造方法，所述火力发电厂脱硫装置包括吸收塔系统，与所述吸收塔系统连接的烟气系统、石灰石浆液制备系统及石膏脱水系统；所述吸收塔系统包括在上部设有一喷淋层的吸收塔，与所述喷淋层对应的浆液循环泵，与所述吸收塔对应设置的石膏浆液排出泵、除雾器、氧化风机和浆池，以及与所述浆池对应设置的浆池搅拌器；所述烟气系统包括主烟道、设置于所述主烟道入口处的增压风机、与所述主烟道连通的旁路烟道、及连接所述主烟道与所述吸收塔系统的烟气-烟气换热器，所述烟气-烟气换热器的净烟气入口与所述吸收塔的出口连接；其特征在于，包括以下步骤：

所述烟气系统的所述旁路烟道去掉，并在所述吸收塔系统的所述吸收塔的入口处增设事故喷淋系统；

所述浆液循环泵更换为流量大于所述浆液循环泵6500m³/h的大流量浆液循环泵，并在每个所述吸收塔的所述一层喷淋层下新增预设层数的喷淋层；

所述浆池的容积扩大至2942m³，且所述浆池搅拌器更换为功率大于所述浆池搅拌器30kw的大功率搅拌器；

所述石膏浆液排出泵更换为排放量大于所述石膏浆液排出泵95m³/h的大排量石膏浆液排出泵。

10.根据权利要求9所述的火力发电厂脱硫装置的改造方法，所述石灰石浆液制备系统用于为所述吸收塔系统提供石灰石浆液，包括存储石灰石粉的石灰石粉仓，存储通过所述石灰石粉制成的石灰石浆液的石灰石浆液箱，将所述石灰石浆液箱内的石灰石浆液输送至所述吸收塔的石灰石浆液泵；所述石膏脱水系统用于对所述吸收塔系统生成的石膏浆液进行脱水处理，包括接收所述吸收塔系统生成的石膏浆液并进行初级分离的石膏浆液旋流器，连接所述石膏浆液旋流器的真空皮带脱水机，及与所述真空皮带脱水机对应设置的真空泵；其特征在于，还包括步骤：

所述烟气系统的所述增压风机去掉，将烟道从接近旁路挡板门处的主烟道直接引至烟气-烟气换热器；

在所述吸收塔后设置湿式除尘系统，所述湿式除尘系统连接所述吸收塔的出口及所述烟气-烟气换热器的净烟气入口；

设置回收水箱，连接所述湿式除尘系统，用于回收经过滤澄清处理后的所述湿式除尘系统外排的循环水；所述回收水箱还连接所述石灰石浆液制备系统，用于将回收的所述循环水用于制浆；

所述吸收塔系统的所述氧化风机更换为流量为12000m³/h、扬程170kPa的大流量氧化风机；

在所述吸收塔系统的所述除雾器的顶层增加冲洗水系统；

在所述除雾器与所述吸收塔入口之间，增设一级管式除雾器；

石灰石浆液制备系统增设所述石灰石粉仓、所述石灰石浆液箱及所述石灰石浆液泵，提高所述石灰石浆液制备系统的制浆容量；

石膏脱水系统更换所述真空泵及所述真空皮带脱水机，并增设所述石膏浆液旋流器，提高所述石膏脱水系统的出力；

其中，所述事故喷淋系统包括喷淋水箱、喷淋管道、喷嘴及启动阀门；所述喷淋水箱设置在所述主烟道的上方，所述喷淋管道连接所述喷淋水箱及所述喷嘴，所述启动阀布置在所述喷淋管道中的喷淋母管上。