论述了高硫煤超洁净转化的技术路线及其在高硫煤电厂超低排放改造中的成功应用，为高硫煤超低排放改造提供了宝贵的经验。
    
    
    
     2014年9月，国家发改委、环境保护部和能源管理天津代孕部门联合发布了《燃煤发电机组节能减排、升级改造行动计划（2014-2020）》。明确要求新建和在役燃煤发电机组大气污染物的排放浓度达到或接近燃气轮机机组的排放极限，即在参考氧含量为6%的条件下，烟尘、二氧化硫和二氧化硫的排放浓度达到或接近燃气轮机机组的排放极限。氮氧化物含量不高于10mg／nM3、35mg／nM3和50mg／nM3。一些地区的烟尘排放浓度要求达到5mg/Nm3。该标准直接把我国火电厂烟气排放带入超清洁排放时代。
    
     在此背景下，选择高硫煤烟气脱硫装置超洁净改造的技术路线成为迫切需要解决的问题。经分析，已成功应用于燃煤高硫煤发电厂。
    
     中低硫煤（碱硫含量小于2%）的超净排放转化脱硫效率应达到98%以上。常规石灰石-石膏湿法超净排放改造的技术路线包括：增加浆液循环，更换大容量浆液循环泵，增加一台或两台浆液循环泵，相应地增加浆液循环泵。Y层、塔板、Venturi格栅棒等高效脱硫部件加入塔内。如果吸收浆罐的体积小，可以在塔外增加一个新的浆罐，以满足吸收二氧化硫所需的足够的石灰石浆料。
    
     燃烧高硫煤的超净排放重整（碱硫含量大于2%），脱硫效率应达到99%以上。传统的超净排放改造技术路线不能满足要求。双塔双循环、单塔双循环的工艺路线可以明显提高脱硫效率，而且单塔双循环或双塔双循环的选择应根据改造工程的实际情况而定。
    
     单塔双循环脱硫技术是在脱硫塔内完成两个脱硫过程，即在脱硫过程中设置锥形收集碗，将脱硫浆料分为相对独立的吸收和氧化功能区。塔内形成有利于SO2吸收的高PH值区和有利于石灰石溶解、氧化和脱硫副产物结晶的低PH值区。亚硫酸钙氧化，石膏晶体质量较好。
    
     双塔双循环工艺是对原有脱硫系统进行改造，在原脱硫吸收塔、原一次吸收塔和新脱硫二次吸收塔串联后增加新的吸收塔，烟气脱硫。第一塔的浆液具有较低的pH值，有利于石膏的氧化和氧化风扇的能耗。第二塔的浆液具有较高的pH值，有利于SO2的吸收，具有较高的脱硫效率。该工艺流程如图1所示，两个脱硫周期的控制是独立的，避免了设备、参数和浆液条件之间的相互制约，使反应过程更加优化，以适应各种变化和负荷的快速变化。
    
    
    
     山东省发电厂原脱硫装置于2008投入运行。湿法石灰石-石膏脱硫工艺，一炉一塔，锅炉烟气处理能力为100%BMCR，进气SO2浓度为4000mgNm3（干燥，6%O2），2016年脱硫效率不低于95%，以提高运行指标。发电厂计划把煤掺入更高的硫含量。煤中硫含量高达2．9％，脱硫塔入口SO2浓度达到6500mgNm3（标准干，6％O2）。
    
     为满足超低排放要求，需要对现有的脱硫设施进行改造，脱硫岛进口SO2浓度不得低于6500mg/Nm3（干燥，6%O2），脱硫岛出口SO2排放浓度不得低于h。该工程进口粉尘浓度不小于50mg/m3设计，粉尘排放浓度要求不大于55mg/Nm3，总除尘效率不小于90%。
    
     原吸收塔为空塔喷施，直径8.2m，喷涂层三层。在吸收塔顶部安装两层板式除雾器，如果要达到99.5%的脱硫效率，至少要增加两层喷淋层，并更换原循环泵。为了满足SO2的吸收需要在塔架外建造一个新的纸浆罐。
    
     新喷层塔外泥浆池技术路线和单塔双循环技术路线需要长期改革。如果采用双塔双循环的技术路线，原吸收塔可作为旧吸收塔，新吸收塔可作为第二吸收塔。改造过程中不影响机组运行，优先选择双塔，两条循环工艺路线。
    
     由于电厂除尘器为双室四电场，脱硫塔入口处的粉尘浓度为50mgNm3，一般空塔喷淋的除尘效率为50％左右，脱硫后的粉尘浓度为50％左右。塔上液滴浓度小于25mgNm3，另一部分来自脱硫塔本身产生的液滴，液滴的固体浓度约为12％，常规除雾器排出。当塔本身为9mgNm3，两种颗粒物浓度为34mgNm3，为了达到出口粉尘浓度5mgNm3，除尘效率不应低于85.3%。为了保证标准，需要采用湿式静电除尘器。
    
     脱硫采用双贵阳代孕塔双循环工艺路线，脱硫后安装湿式电除尘器。采用两级塔湿电一体化方案，吸收器壳可作为湿式电除尘器的支撑。湿式静电除尘器的洗涤水可直接排放到吸收塔的浆液罐中，在塔内循环，从而消除了洗涤水的收集系统，节省了施工周期和投资成本。
    
     综上所述，采用双塔双循环工艺，原脱硫吸收塔作为第一级塔，新吸收塔作为第二级塔，湿式静电除尘器安装在第二级塔上。二段塔按800mgNm3设计，考虑叠加系数，最终SO2排放浓度可控制在35mgNm3，改造后总脱硫效率可达99.5％。
    
     （1）塔。考虑到原有的吸收器已经运行多年，入口硫含量高，脱硫效率要求高，因此更换一级塔中的三层喷层，将塔中的氧化枪改为PI。PE网络氧化模式，氧化空气的均匀分布更有利于石膏的氧化；塔中的新型高效脱硫模块具有双层Venturi格栅棒层，提高了脱硫效率。
    
     (2)二级塔。新建吸收塔为二级塔，具有三个循环泵和三个喷射层。喷淋层采用多根主管布置，喷嘴布置更均匀，烟气与浆液接触更充分、更均匀，脱硫效率高。舞台塔
    
     (3)塔上湿式电除尘器。湿式电除尘器采用蜂窝管式湿电，安装在二级塔上部，烟气上下流动；阳极管式蜂窝管，管长6米，阳极管（>1152），集尘面积8392平方米；有效除尘面积8392平方米。横截面面积（＞122.324 m2）；阴极线型采用管针式，材料选用2205合金。
    
     1号和3号机组脱硫除尘改造完成后，于2017年1月完成168h的试运行，湿式除尘器1号和3号出口SO2浓度分别为27.99mgNm3和24.52mgNm3。烟尘平均浓度分别为3.35 mg／nM3和4.06 mg／nM3。将上述浓度转换为干基，计算出6%O2的浓度，在整个试验过程中，一次塔浆液的pH值控制在4.5～5.8之间，充分保证了吸收塔中石膏浆液的氧化；二级塔浆液的pH值控制在5.5～6.8之间，二氧化硫与石灰石浆液的吸收反应充分，脱硫效率高。
    
     论述了高硫煤燃烧超低排放的技术路线。山东某电厂采用双塔双循环十塔湿式静电除尘器。实现了脱硫、除尘的超低排放，取得了预期的效果。为燃煤电厂高硫煤超低排放改造提供了宝贵经验。
    
    

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