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1、 湍流传质技术在大唐潮州电厂#2吸收塔增效改造中的应用 摘要：本文介绍了大唐潮州电厂2#机组脱硫增效改造工程，采用湍流传质脱硫技术，在脱硫吸收塔的入口烟道上侧与第一层喷淋层之间加装湍流装置。该次脱硫增效改造超过了预期的改造目标，保障了脱硫效率，吸收塔pH值控制在合理的范围，机组500MW以上，才运行三台浆液循环泵，节能效果显著。关键词：烟气脱硫；吸收塔；湍流传质；增效1前言广东大唐国际潮州发电有限责任公司2600MW+21000MW机组配备四套烟气脱硫系统，均采用石灰石石膏湿法脱硫工艺，吸收剂为石灰石，主要成分为CaCO3，脱硫副产物为石膏。每炉设置一座吸收塔，脱硫烟气量按锅炉BMCR工况10
2、0烟气量考虑，均已取消原设计中的旁路挡板。广东省环保厅规定：#1、#2机组脱硫效率必须达到90%以上，燃煤硫份不得高于0.6%。2014年7月1日后，执行火电厂大气污染物排放标准GB-13223-2011，二氧化硫排放浓度小于200mg/Nm3。由于#2机组投产发电运行已达10年，#2吸收塔常常保持三台循环泵运行，满负荷运行时，为保障脱硫效率，吸收塔浆液维持高pH，不节能，吸收剂石灰石耗量高。燃烧高硫煤时，脱硫效率常瞬时效率不合格，无法满足集团公司“达设计值要求”。为改变这一现状，满足日趋严格的环保要求，有必要对#2吸收塔增效改造。2湍流传质脱硫技术湍流传质脱硫技术，技术核心是建立在渗透表面更
3、新理论基础上，基于多项紊流掺混的强传质机理，属于用液体作为分离剂，它将载有粉尘、烟尘和有害气体的废气，通过进气均气室进入特定的湍流装置，产生高强度湍流，在超强湍流室与配液器输入的液体湍流混合，形成一种没有机械装置的均匀强力气动搅拌器，实现超强湍流传质，提高液体超常规的捕捉烟尘、吸收有害气体的能力，具有同时除尘脱硫的高新技术。通常情况下，100g60的水最大可溶解60g二氧化硫，按照双膜理论设计的喷淋塔、填料塔、喷射水拄塔，只能溶解0.004g二氧化硫。而超强湍流传质脱硫技术，可溶解4g以上的二氧化硫。如此超强的溶解力，是脱除二氧化硫的关键所在。超强湍流传质技术原理利用气流本身的能量，通过改变流
4、道的大小和方向，对气流矢量加速和强化气流的扩散，形成超强湍流传质流场，液体进入湍流传质场，被撞击分散，气体本身在撞击液体时，也伴随分散。超强湍流传质技术不同于现有湿法脱硫技术，不从增加气液接触时间、增大气液接触空间、增大持液量出发，而是通过建立超强湍流传质场，使气液在传质场中高速撞击，形成气相、液相都分散的状态，实现在最短的时间、最小的空间、最小的液气比下，达到气液充分接触，进行高速传质，提高最小能耗下的脱硫效率。3改造方案利用#2机组停机期间，对#2吸收塔进行增效改造。本次改造的核心是原吸收塔本体及附属设备不改变，清理石灰石浆液喷淋层喷嘴，增加湍流装置，其包括：两层平行布置的湍流层管道，模块
5、形式布置。湍流层管道采用平行的衬胶钢管，不仅轻质价廉，而且耐腐蚀性强。湍流装置加装在脱硫吸收塔的入口烟道上侧与第一层喷淋层之间，由支撑梁固定在脱硫吸收塔中，见图1。石灰石浆液由湍流装置上方向下通过，原烟气由湍流装置下方向上通过，石灰石浆液与原烟气经过湍流装置湍流层管道后，会形成激烈的湍流，增加了气液两相的接触面积，提高了两相的传质效率，进而提高了石灰石浆液的脱硫效率。图1#2吸收塔增效改造图4.改造效果通过对比改造前和改造后的运行参数可发现，见表1。由表1可知，在机组500MW以下时，改造前均三台浆液循环泵运行，脱硫效率满足广东省环保厅的要求，吸收塔pH值在合理的范围。增加湍流装置以后，相同机
6、组负荷的情况下，运行两台浆液循环泵，吸收塔效率明显比改造之前高，少运行一台浆液循环泵，节能效果显著。当机组在500MW至600MW时，均运行三台浆液循环泵，改造后的脱硫效率高于改造前的脱硫效率，改造后的吸收塔pH值低于改造前且在合理的控制范围，则改造后的吸收塔，消耗的石灰石耗量低于改造前的石灰石耗量，节约吸收剂石灰石的耗量，pH在合格范围，减少吸收塔结垢几率，延迟设备寿命。5.结论大唐潮州电厂#2机组脱硫增效改造工程采用吸收塔增加湍流装置，经过运行，本次2#机组脱硫系统的提效改造技术上可行、经济上合理，环境效益和社会效益巨大，为潮州发电厂2016年即将开展的#1、3、4机组超低排放技术改造积累了宝贵的经验。参考文献：1周烨，谷小兵，肖志均等一种提高湿法脱硫系统传质效率的装置P中国专利：203874663，2014-10-15.2张巍强化传质脱硫增效技术在火电厂超低排放的应用J中国高新技术企业2015(15)：85-863蒲恩奇.大气污染治理工程M.北京:高等教育出版社,1999:216-236.4郝吉明,等.大气污染控制工程M.北京:高等教育出版社,2010:324-370.5何红梅，孙峰.湍流传质技术在油页岩干馏装置脱硫的应用J.当代化工.2014,43（1）：135-137.黄南军（1988-），男，广西宁明人。助理工程师，工学学士，从事电厂辅控运行工作。 -全文完-
