大型火力发电厂超低排放改造优化及工艺改进

目前，国内大型火力发电厂实施大气污染物超低排放改造188金宝博平台的成功案例非常多，技术路线多种多样，但是188金宝博平台设计阶段并不能做到十全十美，人们需要在施工过程中对其进行优化和完善。

在188金宝博平台实施过程中，有很多设计优化和工艺改进管理案例，这些优化案例可有效解决某些突出问题。本文对国内某大型火力发电厂超低排放改造技术路线进行介绍，同时对设计优化和工艺改进案例进行汇总分析。

某4×600MW火力发电厂从2015年9月开始逐步实施超低排放改造188金宝博平台，至2018年2月全部改造完毕，均顺利通过环保验收，大气污染物排放达到超低排放要求。技术路线为“SCR+电袋除尘器+湿法喷淋单塔脱硫+高效除尘除雾器+宾高德防腐烟囱”。

拆除原有吸收塔、GGH换热器，新建直径17.5m、高41.6m的逆流式喷淋塔，利旧原增压风机。按照入口二氧化硫3840mg/Nm3、出口二氧化硫≤35mg/Nm3进行设计，塔前烟气量为2092498.1Nm3/h，塔后烟气量为2181225.2Nm3/h，浆液循环停留时间为2.18min，烟气在吸收塔内停留时间为4.12s，烟气流速为3.79m/s，烟气阻力为1 035Pa。

单塔设置有5台侧进式搅拌器；布置1套湍流器系统（228个湍流子），用于均布烟气，提高反应效率；设置4台浆液循环泵，每台浆液循环泵对应一层喷淋层，共布置864个单双向喷嘴；配置单层高效管束式除尘除雾器，按照入口20mg/Nm3、出口≤5mg/Nm3设计。每台炉设置一台100%容量氧化风机和75%容量高速离心氧化风机（考虑低负荷、低入炉煤硫分时节能），机组之间氧化风系统设置联络管用于事故情况下紧急备用。

电袋复合除尘器按照进口含尘浓度33.8g/Nm3、除尘器出口设计浓度20mg/Nm3、保证除尘器排放浓度＜15mg/Nm3进行设计。总体上，按前级两个电区分为双室四通道二电场、后级四个袋区进行布置设计，在入口喇叭气流均布板后布置大颗粒捕集装置，以降低部分比集尘面积，设计电场比集尘面积33.1m2（/ m3·s），设计袋区过滤风速0.894m/min。

机组低负荷期间，各通道可以隔离，隔离挡板采用一体式翻板式抗磨损高强度材质电动门，每个通道布置烟气置换和冷却装置，人员可以进入通道检查和更换损坏或脱落布袋，各通道都可实现在线隔离检修，电袋除尘器为两电四袋，电区比集尘面积大于33m2（/ m3·s），袋区过滤风速小于0.9m/s。

脱硝系统在原有SCR反应区预留区域增加一层催化加，保证入口烟气NOx浓度400mg/Nm3，脱硝效率不小于75%。控制出口烟气NOx浓度≤50mg/Nm3。

2.1脱硝催化剂密封工艺优化

各催化剂模块安装就位，固定可靠，每包催化剂距离间隔均匀，每包催化剂之间、催化剂与烟道壁之间使用硅酸铝纤维棉填满。催化剂模块之间及模块与反应器之间的密封条安装紧密并焊接牢固，每块密封板之间搭接密封。

密封条边缘紧贴催化剂单元体边缘，确保烟道流场无飞灰沉积部位。催化剂密封条安装时，平整统一、坡度一致，无明显起伏。通过对密封条调整，减少流场阻力，使烟气更均匀通过催化剂，不会因飞灰沉积而造成流场堵塞、催化剂微孔堵塞，从而减少催化剂磨损。

均匀的烟气流场能使催化剂充分发挥催化作用，提高脱硝效率。密封条安装完成之后，用密封片对所有密封条间隙进行缝隙覆盖，确保密封条与催化剂及反应区烟道壁板无缝隙漏风。催化剂密封条安装时，对安装过程进行全程监督检查，确保安装工序无遗漏，安装、焊接等施工质量合格，无遗留缺陷。

催化剂安装完毕后，对反应区内部全面清扫，将催化剂上方施工残留的焊渣、焊条头、铁屑等杂物全部清理，严禁催化剂表面有任何杂物。

2.2 脱硝流场优化

总体来说，增加的9组导流板，大大降低催化剂磨损速率，同时保护整流格栅。通过计算机模拟SCR装置流场，进行氨浓度分析，开展系统压降以及飞灰沉降试验，通过三维建模对原有导流板和导流装置进行优化。

更换原脱硝入口烟道4组导流板，保留原入口烟道1组导流板，原有喷氨格栅下方新增1组导流板，更换原整流格栅前导流板，取消原出口烟道1组导流板，保留原有出口烟道弯头空预器上方导流板。