600 MW机组湿法脱硫旁路烟道封堵及应对措施

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摘要：文章根据河北大唐国际王滩发电有限责任公司实际情况，分析了影响取消FGD旁路烟道的各种因素，对王滩发电公司如何进行旁路烟道封堵以及封堵后为保证脱硫系统正常运行所采取的技术措施，包括事故喷淋系统改造、保护逻辑修改等进行了详细说明，文章的研究对王滩电厂及类似电厂的脱硫旁路封堵改造工作具有一定的借鉴意义。

关键词：FGD；旁路烟道；旁路挡板；措施

中图分类号：X701.3 文献标识码：A 文章编号：1006—8937（2012）23—0119—02

1 旁路封堵前各系统应具备的技术条件

1.1 燃烧系统

在脱硫烟气旁路封堵（或拆除）前，锅炉燃烧系统应满足以下要求：锅炉应采用无油或少油点火和低负荷助燃技术，确保锅炉启停和运行期间助燃油及煤粉完全燃烧，避免未燃烬油污和煤粉对除尘器和脱硫系统造成污染，或发生二次燃烧和堵塞。

1.2 事故喷淋装置改造

事故喷水用水，原设置一个喷水气动门，以下三个条件之一可以联锁开喷水气动门，分别是：四台浆液循环泵全停，与上原烟气温度高于80℃，发脉冲指令联锁开；原烟气温度高于150℃联锁开；仅有一台浆液循环泵运行，且净烟气温度高于60℃时，联锁开。

改造后的事故喷淋启动条件：

①当烟温（喷淋前温度测点、三取二）大于等于150℃启动事故喷淋1路事故喷淋气动阀门。运行人员手动关闭事故喷淋。

②当烟温（喷淋前温度测点、三取二）大于等于160℃时，自动开启第2路事故喷淋气动阀门，如烟温（喷淋前温度测点、三取中）低于150℃并且吸收塔出口温度小于等于60℃，自动停止1路喷淋；运行人员手动关闭事故喷淋。

③当烟温达到大于等于180℃时，2路事故喷淋气动阀门自动启动，如喷淋5 min烟温继续大于等于180℃，则自动触发锅炉MFT。运行人员手动关闭事故喷淋。

④脱硫吸收塔4台循环泵跳闸，与上原烟气温度高于80℃，自动启动2路事故喷淋气动阀门。运行人员手动关闭事故喷淋。

⑤仅有一台浆液循环泵运行，且净烟气温度高于60℃时，联锁开其中1路事故喷淋气动阀门。

1.2.1 事故喷淋水量的计算

①采用比热容进行计算。

Q1=c1t1D1

Q2=c2t2D2

Q3=λRD2

Q1=Q2+Q3

式中：Q1为烟气放热量，c1为烟气比热容，t1为烟气温降，D1为单位时间内的烟气质量流量，Q2为液态水到饱和水的吸热量，c1为液态水比热容，一般取4.2KJ/（kg·K），t2为水的温升，D2为单位时间内水的质量流量，R为水的汽化潜热，λ为事故喷淋减温水的利用系数，取0.8。

根据饱和水和饱和水蒸气热力性质表，查得20℃时水的汽化潜热是2 453.3 kJ/kg，50℃时水的汽化潜热是 2381.9 kJ/kg，150℃烟气比热容1.0825 kJ/kg·℃，从技术协议查得BMCR工况下烟气质量流量3 117 327 kg/h。

以150℃烟气降温至50℃烟气，降温水为20℃常温水为例，150℃烟气的比热容1.08 kJ/kg。

Q1=1.08×（150—50）×3117327=336 671 316 kJ

Q2=4.2×（50—20）×D2=210D2

Q3=0.8×2453.3×D2=1962D2

则Q1=Q2+Q3=2088D2=336 671 316

换算后得D2=161 t/h。

这个水量主要与事故喷淋减温水的利用系数有直接关系，事故喷淋减温水的利用系数主要是受喷淋效果的影响，喷淋雾化效果越好，利用系数就越高，这里取0.8只是一个估算系数。

②根据烟气焓值计算进行校核。烟气成分（标准状态，湿基，实际O2）如表1所示，烟气参数如表2所示。

脱硫塔进口烟气温度为150℃时的各组分的焓值如下：

氮气：195.5；二氧化碳：83.5；水蒸气227.6；氧气：199.5；二氧化硫：279.5；单位kJ/kg。

脱硫塔出口温度为50℃时各组分的焓值，氮气：65；二氧化碳：8.2；水蒸汽：75.3；氧气：65.88；二氧化硫：90.65。单位kJ/kg。

烟气焓值计算公式采用：

I=IN2MN2/1000×XN+ICO2MCO2/1000×XCO2+IH2OMH2O/1000×XH2O+IO2MO2/1000×XO2+ISO2MSO2/1000×XSO2

式中，I为各组分焓值，M为各组分分子量，X为各组分含量。

则150℃烟气的平均mol焓值：

I1=195.5×28/1000×0.7455+83.5×44/1000×0.1163

+227.6×18/1000×0.0745+199.5×32/1000×0.0623+279.5

×64/1000×0.0014=5.236 kJ/mol

50℃烟气的平均mol焓值：

I2计算方法同上=1.64 kJ/mol

烟气放热量：

Q=（5.236—1.64）×2376054/22.4×1000=381 236 248.1 kJ

查表得20℃水的汽化潜热为2 453.3 kJ/kg，50℃水的汽化潜热为2 382.9 kJ/kg，若采用20℃常温水降温，则水从20度升到50℃吸收热量125 kJ/kg，则事故喷淋降温所用的水量为Q/（2382.9+125）=152 t。若采用50℃水降温，则事故喷淋降温所用的水量为Q/2382.9=160 t/h。

同时经过测算，按事故状态150℃烟温考虑：机组满负荷时4台循环泵全停，目前除雾器冲洗水泵120 t/h流量，大概可以150℃烟气降至75℃左右，在吸收塔内设备可以承受范围之内。