1#、2#炉炉内脱硫系统提效改造

范传柱 陆慷(中国平煤神马集团尼龙科技有限公司，河南平顶山467000)

0 引言

尼龙科技有限公司1#2#炉是四川锅炉厂的CG-260/9.81-MX3 型循环流化床锅炉，炉内脱硫系统[1]由富特隆机电工程技术有限公司设计制造，1#和2#锅炉共用一个330m3的石灰石粉库，粉库下布置有两台简易的石灰石输送系统[2]。每套石灰石系统对应一台锅炉，输送量为5t/h。输送用气采用罗茨风机供给，控制和防堵用气源由压缩空气供给。石灰石粉从给煤口送入炉膛与物料混合，发生煅烧反应，生产硫酸钙，起到固硫作用。

1 #2#炉炉内脱硫系统经过长期运行出现以下问题：

(1)粉库除尘器会发生冒灰现象，造成大气污染；

(2)石灰石粉库采用平底结构，易造成下料不畅；

(3)石灰石粉给料机和输送管道经常堵塞且磨损严重，影响脱硫系统运行。

(4)输送系统的设计固气比较大，输送流速较高，大颗粒石灰石对输送管道的磨损比较严重，尤其是在弯头、三通等局部阻力较大管件位置，检修工作量大。

图1 .1#2#炉炉内脱硫系统结构图

经过对比国内外电厂的经验教训，需和系统中半干法脱硫的系统相融合，达到整体脱硫的一体化，西安华电清洁能源技术有限公司在这方面有很好的成功案例，和他们研究沟通，确定了1#2#炉内脱硫系统整体改造内容，包括石灰石仓的整体布置、石灰石粉输送系统和脱硫剂投入方式的改造。系统结构如图1所示。

1 石灰石粉仓的改造

石灰石仓的容积不变，出料口由原来1#、2#炉各用一个出料口，变成现在的三叉口出料，1、2#叉口分别供1、2#炉使用，3#叉口作为1、2#炉的备用通道，每个叉口配两个流化板，保证下料的畅通性。

石灰石仓顶部具有倾斜角15°，防止在雨雪天气仓顶部造成积水；在仓顶增加真空释放阀，对石灰石仓进行压力保护；仓顶布袋除尘器增加风机，抑制在布袋除尘器故障时冒灰情况。

2 石灰石输送系统的改造

石灰石粉自身具有以下特性：

（1）研磨后石灰石粉颗粒有棱角，硬度高。

（2）石灰石粉堆积密度较大（1.1～1.4 t/m3）。

（3）石灰石粉颗粒的离散性较大(30um～2mm)。

（4）石灰石粉CaO的含量高，易吸水受潮结块。

（5）石灰石粉对压缩空气分子的亲和力差，逸气性强。

石灰石粉的上述特性决定了其属于较难输送的物料。因此，在设计和布置石灰石输送系统时要充分考虑石灰石粒度的变化、输送的方式、给料系统的选择、输送管路的布置、入炉口及入炉位置的配置、关键参数的选取。

石灰石粉的输送需要一定的速度，即临界输送速度。该速度与管道通径、石灰石粒度、石灰石堆积密度、输送压力和海拔高度等参数有关，且该速度沿管道不断变化。设计时输送管道任意点的实际流速都必须大于该处的临界输送速度。但输送速度又不能过高，否则会带来管道阻力过大、磨损严重以及系统出力不足等问题。

2.1 多级变径的技术

为了减少输送系统堵塞，提高石灰石输送系统的稳定性，在输送管道系统采用西安华电公司成型的多级变管径技术[3]，既保证管道各处流速要大于临界输送速度，又保证石灰石输送、不堵管，将流速控制在合理范围内，来降低系统的阻力和对管道磨损，提高系统稳定性。

2.2 输送气源的改变

在石灰石仓南边新建一台6m3储气罐，为石灰石系统提供气源。储气罐的来气由公司动力车间提供，既降低了原罗茨风机提供气源的电耗，又保证了输送和流化气源的稳定性。

2.3 关键设备的选型

石灰石粉输送系统在运行过程中，旋转给料机、圆顶阀、角阀和伞形流化器等设备工作环境恶劣，操作频繁，容易出现故障，影响炉内脱硫系统的运行状况，这些设备均采用国际上运行业绩良好的进口设备，提高系统的稳定性。

3 脱硫剂投入方式的改造

为了实现炉内高效脱硫，希望石灰石多点进入锅炉炉膛，以增加石灰石粉投入的均匀性。在系统中采用西安华电公司的脱硫剂多点喷射技术[2]，这次改造采用管路一分四，在1#2#炉的二次风口投入。脱硫剂投料结构图如图2所示

图2 脱硫剂投料结构图

4 结语

通过对对石灰石给料量的合理控制和对CFB 锅炉运行参数的优化和石灰石输送系统的不断优化改造，1#2#炉实现了炉内高效脱硫，保证了石灰石输送系统长期连续、稳定和可靠运行，系统投运率达到95%以上[3]；输送系统不堵管、分配均匀；输送系统调节性能好，调节比达到1：6。使锅炉出口SO2排放浓度仅通过炉内脱硫，锅炉SO2排放浓度小于35mg/Nm3（小时平均值），满足国家环保部门和地方环保部门下达的排放指标，实现了国家节能减排的政策和目标。