火电厂Belco脱硫塔优化改造
摘要：随环保法规的日趋严格，如何对火电厂燃煤烟气进行有效治理非常重要。Belco湿法脱硫技术，能够有效控制烟气中二氧化硫的含量，对于环境治理有着积极的意义。
关键词：火力发电；Belco；EDV；湿法洗涤；优化改造 前言
目前在火电厂烟气脱硫工作中，主要应用到的方法有干法、半干法和湿法三种，我们主要针对Belco公司研究开发的EDV湿法脱硫技术进行分析，总结其在实际应用中出现的问题，提出优化改造意见。下表1为几种湿法脱硫工艺的比较：
一、.Belco脱硫塔结构及原理概述 下图1为Belco脱硫塔的结构示意图：
图1 脱硫塔结构示意图
Belco脱硫塔即EDV湿法洗涤系统。EDV湿法洗涤技术是Belco公司研究开发的烟气处理技术，可使烟气中二氧化硫排放满足《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）标准限值的要求。这一技术主要包括湿法洗涤系统和排出浆液处理系统。结合图1，我们简单了解下脱硫系统的工作流程，以便于后续优化改造工作的开展：
1）经除尘后的烟气，水平进入脱硫塔的急冷段，在此由急冷喷嘴喷淋冷却水，形成与烟气充分接触的高密度水帘，降低烟气温度并使其饱和。
2）降温并饱和后的烟气上升到吸收区，在吸收区设有多层喷嘴，循环浆液通过循环浆液泵送入喷嘴，在此形成与烟气密切接触的高密度水帘，将烟气中的二氧化硫、颗粒物等吸收，烟气得到初步净化。
3）脱硫后的烟气上升进入滤清模块区，烟气在吸收区没有除去的较细小固体颗粒及少量酸性气体被吸收，烟气得到进一步的净化。
4）脱硫后的烟气上升分别进入气液分离器和和烟筒旋风分离器，烟气经气液分离后，分离水落入滤清模块集液区，脱水后的净烟气由烟筒排入大气。[1] 二、湿法洗涤的优点
1.通过表一看出EDV工艺在脱硫方面效率较高，在满足现有排放标准的前提下，总体设备投资较小。
2.EDV法脱硫系统设备数量较其他脱硫方法明显减少，脱硫塔结构简单、内部构件少，无易燃、易损件，所以安装、施工过程中风险较小。
3.EDV湿法洗涤对于脱硫场合有较好的适应性，无论是燃煤锅炉（掺烧石油焦）还是工业锅炉均不需对设备做改动，仅仅通过调整碱性溶液注入量即可适应入塔二氧化硫的大范围波动。
三、湿法洗涤存在的问题
1）烟气脱硫洗涤后产生的高浓度含盐污水难以妥善处理。
烟气处理后产生的脱硫浆液废水经PTU单位处理后能满足现有排放要求，但是高浓度含盐水难以处理。如无淡化措施直接排放入淡水系统对环境影响较大。 2）洗涤剂消耗量大，脱硫成本较高
通过对湿法洗涤剂每千克SO2收剂消耗量、吸收剂相对成本及每千克SO2处理成本进行综合比较，目前NaOH溶液的脱硫效果最好，成本也最好，也比较容易取得。但相对于石灰石-石膏法来说，吸收剂成本还是较高。 3）洗涤塔材质无法满足长期运行需求
目前洗涤塔主体材料为304L+CS材质，由于洗涤浆液的PH值变化剧烈，反复在酸性、碱性之间波动，且浆液含盐量较大、固体悬浮物含量过高，长期运行会对浆液循环泵、阀门、脱硫塔本体造成不同程度的腐蚀现象，影响脱硫塔的使用寿命。 4）新鲜水消耗量大
为了补充蒸发和排液损失的液体，洗涤吸收系统需要不断的补充工艺水，大量使用新鲜
水会使系统运行成本升高。
5）EDV法脱硝效果不明显，BECLO原设计中在入口急冷段喷入臭氧进行脱硝处理，实际使用过程中效果并不显著，无法同SNCR+SCR工艺相提并论。并且考虑《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）对于重点地区的要求，EDV法很难进一步降低排放指标。 四、脱硫塔优化改造措施
针对前面分析总结得出的脱硫塔应用过程中存在的优缺点，结合当前技术水平提出以下优化改造措施： 1.降低能源消耗
在脱硫系统运行过程中，需要消耗的能源包括电能、新鲜水等，EDV法电耗比较固定
（主要是浆液泵、后续PTU单元搅拌类设备、排水泵），如何有效降低新鲜水消耗非常重要。 1.1通过采用分层可选洗涤来降低电能消耗。
在系统中电能主要是消耗在塔底液循环泵，初始设计时是采用“两用一备”的运行模式，喷嘴没有设置分层投用功能。在锅炉使用低硫燃料时，通过在每台喷管的入口管上分设切断阀门，加装跨越阀门的喷管防堵副线，实现喷管的分层投用。 1.2通过降低烟气温度，降低新鲜水消耗量
脱硫塔烟气入口温度直接影响着新鲜水的消耗，入口温度越高，水的蒸发量越大，通过降低烟气温度能够有效降低水耗，增设水热媒换热器可以进一步降低排烟温度。应用这一改进措施时需要对露点腐蚀进行考虑，在实际应用过程中需要对水耗及成本控制进行综合分析。 1.3充分利用处理后的废水
目前国内对于脱硫废水处理的原则是实现回收利用及零排放，通过结合先进技术，通过两级澄清池预处理、膜浓缩减量、蒸发结晶等一系列的净化处理，能够去除废水中的盐分，淡水回收率达到60%～70%，回收后的水可以再次应用与烟气洗涤。 2.提高脱硫塔内构件材质等级
脱硫塔内部腐蚀问题，应考虑对于塔内重点腐蚀部位提高材质标准的方法，例如复合板内衬由304提高至316L，延长脱硫塔使用周期。 3.合理设计，提高洗涤效率
1）合理增加喷嘴数量，结合烟气排放指标合理选择液气比，从而确定喷嘴数量。
2）合理增加滤清模块。针对酸雾、小颗粒物难以在吸收区消除这一问题，可在洗涤塔上部合理增加滤清模块，利用烟气通过时的降温、降压膨胀变化将酸雾小颗粒物清除[3]，才能满足新标准对重点地区烟囱20mg/Nm3的排放要求。
4.通过考虑在脱硫塔前端增设SNCR+SCR脱硝系统，对烟气中氮氧化物做先期脱除，从而进一步降低EDV法脱硝的难度。 结束语
通过分析，对EDV湿法洗涤技术的原理及优缺点有了一个全面的认识。在以后建设应用过程中，应不断的结合现场实际工况提出改造优化措施，提高系统的运行可靠性，降低系统能耗及运维成本。 参考文献
[1]相养冬,张英,张继林,赵岚,倪喜明.EDV湿法烟气脱硫装置的优化措施[C].《中外能源》,2014,(04):92-95.
[2]周雪梅,盖国双,徐品德,石岱.EDV湿法洗涤技术在催化裂化装置上的应用[C]《化工科技》,2017(01):64-66.
[3]王月娟.烟气脱硫技术的现状分析与应用[D].2016-东北石油大学:32-36.
火电厂Belco脱硫塔优化改造
