300MW机组CFB锅炉超低排放级联合脱硫匹配方式试验

该电厂300MW机组CFB锅炉烟气半干法脱硫系统，采用CFB脱硫除尘一体化工艺，一炉一塔布置方式，空气预热器出口烟气经电除尘器后从底部进入吸收塔，与喷入的减温水和消石灰进行化学反应，实现SO2的脱除。烟气半干法脱硫系统如图2所示，主要包括烟道、吸收塔，脱硫布袋除尘器、吸收剂制备及供应系统、物料再循环系统等。电厂采用生石灰经消化装置制成熟石灰作为脱硫剂。

SO2超低排放技术改造保留了原炉内干法脱硫系统，拟通过炉内干法脱硫将锅炉尾部受热面出口（脱硫塔入口）SO2质量浓度控制在1500mg/m3以下，再经烟气半干法脱硫系统进一步将烟气中的SO2控制在35mg/m3以下。烟气半干法脱硫系统2015年11月17日通过了168h连续试运行。烟气半干法脱硫系统主要设计参数见表3。

由表3可知，设计脱硫塔入口烟气温度133℃，根据入口烟气量和工艺水耗量（喷入脱硫塔内的水量）计算得出水烟比为37.1g/m3。系统入口设计SO2质量浓度1500mg/m3，炉内干法脱硫系统可通过入炉石灰石量的调节将锅炉尾部排烟中SO2质量浓度控制在400mg/m3以下，可见两级脱硫系统运行时更便于灵活调节。

2、存在问题及原因分析

烟气半干法脱硫系统投运后，两级脱硫系统运行采用脱硫塔入口SO2质量浓度单一参数匹配方式，即通过炉内干法脱硫将烟气中SO2质量浓度控制在某一定值，烟气半干法进一步将SO2质量浓度脱除至35mg/m3以下。SO2质量浓度单一因素匹配策略方法简便，需要调控的运行参数较少。

该匹配方式的特点：1）不考虑锅炉运行参数的变化，通过石灰石添加量控制锅炉尾部烟道出口SO2排放值；2）烟气半干法脱硫由于脱硫塔出口温度70℃左右，相对稳定，脱硫塔料层压差维持在1.0~1.2kPa，一般只需调整消石灰的给料量控制最终排放烟气的SO2质量浓度。

该炉内炉外两级联合脱硫方式实现了SO2的超低排放，改造后SO2排放较稳定，但存在消石灰耗量偏大的问题。2016年7月烟气半干法脱硫月平均钙硫摩尔比达到3.39，偏离设计值（1.25）较大。

通过对炉内干法脱硫与烟气半干法脱硫2种工艺特点的分析，认为原两级脱硫采用SO2单因素匹配策略，未充分考虑到工况参数变化对于2种脱硫工艺脱硫效率和脱硫剂利用率的影响。因此需要找出影响炉内干法脱硫和烟气半干法脱硫效率的工况参数，采用更为合理的炉内干法与烟气半干法脱硫匹配方式，从而提高脱硫系统的运行经济性。

3、两级联合脱硫匹配方式

2016年7月至10月在YS电厂5号机组上进行了两级联合脱硫系统匹配特性试验研究。试验分别在50%、75%、100%3种锅炉热负荷下进行，试验期间该机组供热量稳定在15t/h左右。两级脱硫系统主要运行参数见表4、表5。

由表4可知：随着锅炉负荷的升高，锅炉平均床温上升，炉内干法脱硫效率下降，达到相同脱硫效率的钙硫摩尔比升高；100%负荷对应的平均床温934.4℃，高于设计值（910℃），不利于炉内高效脱硫。

由表5可见：随着负荷的升高，脱硫塔入口烟气温度上升，水烟比提高，达到相同脱硫效率的钙硫摩尔比下降；在50%负荷下，脱硫塔入口温度125.8℃，水烟比30.5g/m3，均低于设计值，不利于烟气半干法高效脱硫。

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