某電廠3號機組脫硫凈煙氣顆粒物濃度偏高的原因分析

某電廠3號機組脫硫凈煙氣顆粒物濃度偏高的原因分析1、概述某電廠3號機組為310MW燃煤機組，除塵采用布袋除塵器，2020年檢修期間，對除塵器布袋進行整體更換；脫硫采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝，布置三層屋脊式除霧器，設(shè)計脫硫入口顆粒物濃度小于30mg/m3（標態(tài)、干基、6%O2，下同），除霧器出口液滴含量小于20mg/m3，脫硫系統(tǒng)出口顆粒物濃度小于5mg/m3。近期，3號機組在運行過程中脫硫塔出口凈煙氣顆粒物濃度異常升高，并有瞬時超標的現(xiàn)象，嚴重影響機組的安全經(jīng)濟環(huán)保運行。經(jīng)過現(xiàn)場顆粒物手工測試，并對脫硫運行狀況進行查看，分析顆粒物濃度偏高原因。2、凈煙氣顆粒物濃度偏高原因分析2.1凈煙氣顆粒物濃度測試經(jīng)現(xiàn)場檢查，布袋除塵器運行正常，各參數(shù)均滿足運行規(guī)程要求，排除因除塵器故障造成煙囪出口顆粒物超標的可能。對3號機組脫硫凈煙氣顆粒物進行了手工測量，4月3日和4月5日測試期間脫硫塔漿液密度分別為1220kg/m3、1120kg/m3，3日和5日脫硫凈煙氣顆粒物測試結(jié)果見表1、表2。表13號機組脫硫凈煙氣顆粒物測試數(shù)據(jù)參數(shù)負荷顆粒物濃度mg/m3（標態(tài)、干基、實際氧量）除霧器沖洗狀況氧量（%）顆粒物濃度（mg/m3，標態(tài)、干基、6%O2）2021.4.3160-180MW8.1沖洗前8.69.808.78.510.446.1沖洗后8.37.206.58.47.74表23號機組脫硫凈煙氣顆粒物測試數(shù)據(jù)參數(shù)負荷顆粒物濃度mg/m3（標態(tài)、干基、實際氧量）除霧器沖洗狀況氧量（%）顆粒物濃度（mg/m3，標態(tài)、干基、6%O2）2021.4.5220-230MW3.8沖洗前8.04.383.68.14.193.2沖洗后8.13.723.08.13.49由表1可以得出，脫硫凈煙氣顆粒物濃度在沖洗前已超過設(shè)計值，此時脫硫運行工況（脫硫塔入口二氧化硫?qū)崪y值為5000-5500mg/m3，1、2、3、4號漿液循環(huán)泵運行）；電廠經(jīng)過置換脫硫吸收塔漿液、降低脫硫入口二氧化硫濃度、脫硝噴氨優(yōu)化調(diào)整試驗等措施，對工況進行了調(diào)整由表2可以看出，脫硫凈煙氣顆粒物濃度未超過排放限值，此時脫硫運行工況（脫硫塔入口二氧化硫?qū)崪y值為3500-4000mg/m3，1、2、3、4號漿液循環(huán)泵運行）。2.2采樣后濾膜分析、脫硫塔漿液化驗分析對上述測試后的濾膜進行拆解后測試分析，分析結(jié)果見表3，手工測試期間對脫硫塔漿液進行取樣分析，分析結(jié)果見表4。表3濾膜拆解后測試分析結(jié)果濾膜編號電導率（μS/cm）pH硫酸根濃度（mg/L)4月3日7822.791404月5日99.13.6447表4脫硫塔漿液分析結(jié)果脫硫塔漿液密度（kg/m3）NH4+（mg/L）CaSO3.1/2H2O（%）4月3日12205374.854月5日11202532.12表3結(jié)果顯示，4月3日測試濾膜中硫酸根濃度遠大于4月5日測試濾膜，同時4月3日濾膜溶液的較高的電導率、較低的pH值；結(jié)合4月3日脫硫塔漿液密度、NH4+、CaSO3.1/2H2O均顯示異常，與運行規(guī)程要求偏差較大，綜合推斷出4月3日測試濾膜上含有一定量可溶性銨鹽和硫酸霧滴。2.4除霧器運行狀況本次機組啟動后，2月18日至3月1日，除霧器沖洗周期較長，沖洗間隔最高達3天，且啟動初期脫硫塔漿液中碳酸鈣含量較高，極易出現(xiàn)因漿液堆積和過剩碳酸鈣吸收反應(yīng)生成亞硫酸鈣/硫酸鈣導致除霧器和沖洗水噴嘴堵塞或結(jié)垢的情況。此后，部分時段除霧器沖洗周期仍較長，沖洗間隔最長達20h。本次機組啟動后除霧器沖洗水最大流量為118m3/h，3月7日起明顯降低為85m3/h，表明沖洗水噴嘴存在堵塞情況；沖洗水噴嘴堵塞，會導致對應(yīng)區(qū)域的除霧器無法清潔，進而加劇除霧器的堵塞和結(jié)垢。結(jié)垢、堵塞的發(fā)生，使得相鄰區(qū)域除霧器板片間的煙氣流速增大，從而助長堵塞、結(jié)垢的蔓延；同時，當局部煙氣流速超過除霧器的臨界流速時，煙氣夾帶物按數(shù)量級遞增，煙氣中石膏和未反應(yīng)碳酸鈣等固體含量增加，進而導致脫硫裝置出口顆粒物濃度超標。3、結(jié)論綜合上述分析，初步認為3號機煙囪入口煙氣顆粒物排放濃度偏高的主要原因：（1）3號機組脫硝系統(tǒng)噴氨量過大，造成大量未參與反應(yīng)的氨氣隨煙氣進入脫硫塔，生成可溶性銨鹽，隨液滴攜帶導致脫硫凈煙氣顆粒物濃度偏高；（2）3號機組啟動初期除霧器沖洗不及時，導致除霧器及沖洗水噴嘴堵塞結(jié)垢，后續(xù)運行中沖洗水噴嘴堵塞及沖洗周期過長，使得除霧器堵塞結(jié)垢進一步加劇，局部煙氣流速過高，煙氣夾帶物（可溶性鹽、硫酸霧滴）增加，進而導致脫硫凈煙氣顆粒物濃度偏高。（3）脫硫氧化反應(yīng)不完成，造成漿液中CaSO3含量超標、脫硫脫水效果差，漿液密度居高不下。4、建議（1）現(xiàn)階段應(yīng)控制脫硫塔漿液密度（1080-1150kg/m3），加大脫硫廢水的排放量，減少漿液中亞硫酸鈣及銨鹽的含量。（2）應(yīng)對3號機組脫硝系統(tǒng)進行優(yōu)化運行，減少進入脫硫塔氨氣的量。（3）應(yīng)加