某热电厂35t/h锅炉脱硫除尘系统技术改造
饶应福顾强李娟英
(中国矿业大学环境与测绘学院，江苏徐州221008)
摘要：某热电厂尾部烟气的湿法除尘装置存在严重的烟气带水和烟尘排放浓度超标问
题。针对上述两个问题，在对原烟气系统进行分析的基础上，进行了技术改造。采用旋流
板塔替代原系统的筛板塔。对改造后烟气系统运行测试，结果表明：烟气系统基本上解
决了烟气带水和烟尘排放浓度超标问题，同时该装置具备了烟气脱硫功能。在水系统完
成后，可以解决烟气脱硫问题。
关键词：链条炉；脱硫除尘；技术改造

某热电厂现有3台35t/h链条炉，主要为附
近企业提供电力、蒸汽，以及向城市供暖管网输送
蒸汽。锅炉使用的燃煤为低硫煤，含硫量为0.3%
~0.6%。锅炉原配备的是文丘里+筛板塔除尘系
统，由于该系统在工艺设计和构筑物的布置上存
在明显的缺陷，造成烟气排放的粉尘浓度超标和
烟气带水严重的问题。目前我国对粉尘和二氧化
硫的排放标准要求越来越严格，因此对烟气系统
的改造成为一个非常现实而迫切的问题。热电厂
位于市区，粉尘浓度和二氧化硫浓度超标直接影
响城市形象，危害着广大市民的身体健康，也给热
电厂带来巨大的压力。烟气带水影响风机的正常
运行，缩短了风机的使用寿命。原系统运行中存在
尾部烟道积水、严重腐蚀烟道的问题。由于腐蚀，
现场烟道漏风，既污染厂区的空气环境，也损害了
热电厂的形象。因此，解决烟气排放中的粉尘超标
和烟气带水问题，同时为烟气脱硫创造条件是我
们改造的目标。
1 原除尘系统情况分析
从除尘系统运行情况分析，造成系统不能正
常运行的原因是多方面的。我们主要从原系统的
防治技术设计、安装和管理等三方面来探讨。
1.1 原系统的工艺设计不合理
(1)烟气系统进气管布置不当，进气方式不合
理。烟气从炉膛出来后，通过两个分支的进气管引
入除尘塔，由于现场的位置有限，两个进气管汇合
形成文丘里的渐缩段。进气烟道太短，必然造成烟
气在文丘里渐缩段的流态不稳定，两个进气管的
风量、压力分配不均。运行测试结果表明：两个进
气管的烟气流量、温度和压力存在明显的差别，而
且在文丘里的渐扩段存在较为严重的积灰问题，
积灰厚度在20cm左右，导致系统阻力增加。原系
统采用进气管从塔体中心位置进入的进气方式，
在塔体的底部没有设置烟气稳流装置，从而造成
筛板上的烟气分布不均匀，影响塔板的除尘效率。
(2)筛板塔的除雾性能不强。筛板塔采用两级
筛板，在塔体的干段没有安装除雾板。筛板塔除尘
器在筛板上形成气液交换的雾化状态，烟气的穿
孔气速决定了气体的喷射高度。在没有安装除雾
板的情况下，如果锅炉负荷调小，造成烟气量偏
低，则筛板上的喷射高度将增大，而塔体干段没有
除雾板的拦截，很容易造成烟气的机械带水，这是
其一。同时筛板要维持塔板上一定的液层高度，就
要求有相当大的液气比，这样容易产生烟气温度
经过塔板后下降过多和过快的结果，导致尾部烟
温偏低。
(3)尾部烟气带水，造成风机和排烟段的严重
腐蚀。从系统的运行情况来看，尾部的烟气温度在
55࠷以下，低于烟气的饱和温度，容易在风机和
排气段出现烟气机械带水和冷凝的积水问题，在
排烟管中出现水层。风机的使用寿命平均只有
2~3个月，排烟管出现严重的腐蚀问题，甚至腐
蚀后，造成烟管被穿透。造成烟气直接排入厂区，
影响厂区空气质量，同时影响烟气的抬升高度。尾
部风机和烟道积水严重影响热电厂的正常生产。
1.2 原系统施工安装存在的问题
(1)保温措施不够。热电厂采用链条炉,炉膛
的排烟温度较低,进气烟道的烟气温度在130࠷
~140࠷。进气烟道采用碳钢板焊接而成，没有采
用必要的保温措施，内外温差比较大，容易造成散
热，降低烟气温度，对保持尾部烟温不利。同样系
统的尾部排烟段也是采用碳钢板焊接而成，没有
采取保温措施，在排烟管的内表面由于温差造成
冷凝水的产生，也是造成烟道内积水的一个重要
原因。
（2）测试点布置不当、不完全。进气口的测试
孔设置在离文丘里渐扩段0.4m处，烟气出口测
孔距弯头只有1m。测试孔布置不当，不能测试出
烟气量、风压和烟气中粉尘浓度的真实值，为系统
的调试、运行带来困难。此外，系统对筛板的运行
没有监测仪表或观察孔。因此操作人员管理起来
必然盲目。
（3）防腐力度不足。尽管热电厂使用的是低硫
煤，但是从灰水的pH值来看，灰水的pH值4~5，
说明二氧化硫的浓度还是相当大的，系统本来存
在严重的机械带水和烟气凝结水，因此难免对风
机叶片和排烟段的腐蚀，缩短风机的使用寿命。
1.3 原系统运行管理不善
(1)监测手段不足。原系统对除尘器的压力损
失没有显示仪表，除尘器筛板上的压力损失不能
进行监测。同时灰水系统没有流量表来控制筛板
上的供水量，因此难以对液气比进行调节。改造过
程中完善监测手段，是保证除尘器正常运行的一
个重要因素。
(2)为加强锅炉运行管理，保证稳定的烟气流
量。锅炉在运行过程中经常调节负荷，造成除尘器
的烟气量极不稳定。在我们监测过程中就发现，除
尘器的烟气量经常发生改变。这对筛板塔的运行
极为不利。锅炉控制的操作人员应该合理进行负
荷调配，保证烟气量在除尘器设计范围之内。
2 除尘器技术改造方案的确定
2.1 改造的主要目标
考虑到目前环境保护对电厂燃煤烟气净化的
要求，热电厂所处的功能区，以及本工程的具体情
况，提出此改造工程的主要目标是：
(1)除尘器的烟尘排放浓度小于80mg/m3；
(2)解决除尘器的机械带水和尾部烟气温度
偏低造成的冷凝积水问题；
(3)处理好风机因腐蚀造成的损害，延长风机
的使用寿命；
(4)尽可能利用原基础、副筒、风机等设备和
设施，减少工程的投资费用；
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4
↓
→ 2
↓
→ →
←
8
↑
7 9
↑
3
1
5
6
测试项目进气烟道出气烟道
烟气温度(0C) 125 58(两层塔板供水)
全压（Pa） 100040 99240
实测烟尘浓度(mg／m3) 3358 41
除尘效率（%） 98.8
液气比（L／m3） 0.8~0.85
烟气中SO2
浓度（mg／m3）1548 563
脱硫效率（%） 63.6(利用NaOH作脱硫剂,pHE9)
烟气黑度（林格曼） <1
(5)考虑烟气系统烟气脱硫问题，在灰水系统
完善后，该系统应具备脱硫功能，并满足脱硫效率
在60%以上；
(6)考虑系统的保温问题，作好系统的保温工
作，防止尾部烟气出现偏低现象。
2.2 确定改造方案
2.2.1 除尘器类型的选择
改造目标要求只能改造除尘器类型，对其它
设施应尽量保存，因此只能选择湿式除尘器。综合
考虑筛板塔的空塔气速、孔隙率、动能因数、全塔
压降和塔体高度等塔设备的基本设计参数，我们
选择旋流板塔除尘器。从两种塔体的上述设计参
数比较来看，可以发现旋流板塔与高液气比的筛
板塔的设计参数范围基本一致。空塔气速在2~3
m=>、孔隙率25%~30%、动能因数为10~14、全
塔压降在800~1000pa，而根据塔板间距的选取，
两者塔高变化范围不大，旋流板塔除尘器为了提
高干段的长度，增加除雾器。因此，改造后塔高要
增加1m左右。施工过程中通过增加塔体和副筒
的高度来解决这个问题，对整个系统不会造成影响。
2.2.2 除尘系统工艺配置
热电厂采用链条炉，链条炉烟尘量并不大，烟
尘的捕集效率一般都比较高，原系统采用筛板塔，
捕集效率在98%左右，烟尘的出口浓度一般在
120mg=m3 左右，基本满足二类排放标准。现在要
求改造后的烟尘排放浓度达到一级排放标准，低
于80mg=m3，同时具备脱硫潜在能力。因此改造主
要从两方面来考虑：一是提高除尘效率；另一个是
增加脱硫功能。我们采用在烟气进气烟道中设置
一个喷淋装置来降低烟温，增加烟气湿度，同时捕
集大颗粒粉尘。进气烟道中的烟温在130?~140
?之间，烟气直接进入旋流板塔，容易造成旋流板
叶片上干湿界面温差太大而出现破裂现象，加快
叶片的腐蚀，缩短叶片的使用寿命。通过SO2
溶解
曲线可以发现，温度越高，SO2
的溶解量越小。同时
SO2
与脱硫剂进行的化学反应为放热反应。因此利
用喷淋装置来控制烟气温度，进入塔体的温度一
般控制在90?~100?，为吸收化学反应创立了
条件。塔体用旋流板塔取代筛板塔。旋流板在同一
液气比的情况下，产生的液滴粒径更小，能为气液
交换提高更大的接触界面。特别是增加脱硫功能
后，对塔板要求更严格，除了除尘方面外，脱硫后
带来塔板堵塞和腐蚀问题，旋流板塔比筛板塔更
容易预防和施工。我们将旋流板塔应用于130@=A
煤粉炉的烟气湿式除尘脱硫一体化工业化生产，
获得了大量设计参数，取得非常好的效果。原系统
机械带水问题，除与湿式除尘本身固有的带水现
象外，还与系统没有设置除雾板，干段过短有直接
关系。改造后，在第三块旋流板上增加除雾板，拦
截烟气中的机械水，同时将干段高度增加了1.5m，
提高了干段的除水效果。塔体设置了三块旋流塔
板，每块塔板都能进行流量控制，因此可有效调节
烟气的液气比，控制尾部的烟气温度，防止饱和烟
气在风机叶片和尾部烟道表面结露，腐蚀风机和
烟道。改造过程中，我们对原系统不合理设计和施
工部分进行了调整，增加了系统的监测测试孔。随
时对系统进行监测，提高了系统的适应性和灵活
性。施工过程中，对塔板和塔体的内壁采用严格的
防腐措施，确保工程质量。原系统的塔基、副筒、风
机、进出气烟道的大部分都没有大的改动。节省了大
量的工程费用。改造后的工艺流程见图1所示。
图1改造后除尘系统流程
1.烟气进气烟道；2.喷淋装置；3.喷淋水；4.旋流板塔；
5.灰水；6.洗涤液；7.副筒；8.风机；9.烟囱。
3 改造后除尘系统运行测试结果与讨论
改造后经过2个月的试运行，我们对改造后
的烟气系统进行测试，测试结果见下表。
时间灰分水分产率
2001.6 12.97 8.00 40.35
2001.7 12.50 9.00 41.29
2001.8 11.88 10.00 44.98
2001.9 12.23 9.00 44.24
2.2 运行情况
该工程自投运以来的实践证明，项目总体上
技术工艺是成熟可靠的。其产品指标见表2。
表2 洁净加工浮选精煤指标单位：%
由于浮选精煤掺入厂内洗末煤产品中销售，
洗末煤灰分指标范围为11%~13%，因此，浮选精
煤指标是合格的。
根据实际运行情况，洁净加工工艺的效益比
较明显，该厂废弃煤泥再处理问题得到了初步解
决。
(1)从废弃煤泥中提出精煤销售产生了较好
的效益，月平均入浮煤泥量按15000t、浮选精煤
回收率按40%、销售价格按160元、成本按80元
计算，其产生的效益为：
15000*40%*(160-80)E480000(元/月)
(2)从废弃煤泥中提取精煤产品销售，就等于
减少了相应废弃排放量，外排煤泥需材料、配件费
用指标为3.5元/吨煤泥，由此可节约费用为：
15000*40%*3.5E21000(元/月)
(3)减少了煤泥的废弃排放，减少了对环境的
污染，创造了一定的社会和环境效益。
（4）从废弃煤泥中回收精煤，节约了资源，实
现了变废为宝。
3 结论
在凤矿选煤厂废弃煤泥洁净加工工艺的运行
过程中还存在一些问题，其一是精煤产率尚没能
达到设计要求；其二从整个洁净加工工艺来看，把
该厂原来煤泥水处理相对独立的两个回收系统紧
密结合到了一起，这给全厂生产带来了一定的制
约和影响。随着管理工作的加强，职工操作水平的
提高，以及必要的技改工作的实施和完善，凤矿选
煤厂废弃煤泥的洁净加工工作必将会收到更大成
效，而且受煤炭市场大环境的影响，相信该厂煤泥
处理的路必定会越走越宽。
对无烟煤的浮选问题，是在洗选加工工艺上
的一个难题。凤矿选煤厂废弃煤泥洁净加工工作
的开展，一方面增加了选煤厂的精煤产量，增加了
经济效益，实现了变废为宝；另一方面，减少了煤
泥废弃量，也即减少了对环境的污染，提高了资源
回收率，实现了较好的社会效益，同时也为无烟煤
的浮选工作做了一点有益的探索。

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