兖矿国泰化工有限公司热电车间现有3台循环流化床锅炉,1#、2#锅炉负荷为130 t/h,3#锅炉负荷为260 t/h,锅炉烟气脱硫系统均采用干法脱硫,即炉内喷加石灰石脱硫法。工艺流程中1#、2#锅炉的石灰石粉脱硫剂输送采用2台罗茨风机供气,输送风压0.03 MPa左右;3#锅炉石灰石粉的输送采用螺杆空气压缩机供气,输送风压0.1 MPa左右。
3台锅炉为各自独立的石灰石输送系统,设计输料量小,在锅炉煤质较差、水分较多、含硫量高时,对石灰石粉的需求量增大,然而原设计不能实现备用启动,独立输送石灰石无法满足脱硫要求,导致二氧化硫排放量超标。3台锅炉正常运行时,两开一备,当石灰石系统出现故障检修时,若不联通,则不能与运行的系统实现备用。
石灰石粉的输送采用以压缩空气为介质的管道输送,气固两相的输送使设备、管道和阀门磨损严重,特别是给料机填料和石灰石上、下仓进料阀填料磨损漏灰严重,一旦提高给料机转速,泄漏、磨损更快,需频繁停车检修。停车时,由于3套锅炉石灰石系统没有联通,无法相互增加输送石灰石粉量,必须将石灰石系统退出,易造成锅炉烟气二氧化硫超标排放,同时增加了开停车及维修费用。
鉴于上述原因,公司决定对脱硫系统实施改造。
1.在系统停车期间,用Φ89 mm×4.5 mm管道将1#、2#、3#石灰石系统联通,输送风也联通,实现互为备用,两开一备,在适当位置增加阀门以便于系统切换。
2.因3#锅炉与1#、2#锅炉石灰石系统距离较远,输送风压低时容易堵管。为此在1#、2#锅炉罗茨风机后增加1路压缩空气,采用压缩空气供气,保证输送风压在0.1 MPa左右,避免堵管事故的发生。
3.因3台锅炉的石灰石给料机采用同一厂家的同种型号,输送管道均为DN80。改造时脱硫工艺不变,只需增加部分管道和阀门。操作、运行简单,设计改造成本低。石灰石改造在锅炉8 m层,距离较近,现场空间不影响管道的走向。
改造投运以来,3套石灰石系统实现了互为备用,其中1套石灰石系统能单独向另2套锅炉投加石灰石,减少了检修量,延长了设备、阀门使用寿命。SO2含量明显降低,可控制在400 mg/m3以下,保证了锅炉烟气二氧化硫的达标排放,达到了排放标准要求。