摘要：2015年，华润电力登封有限公司一期2×300MW机组进行了脱硫除尘一体化改造，达到了SO2、烟尘超低排放标准。总结此次改造经验，对下一步二期2×600MW机组的改造将大有裨益，对其他电厂类似改造项目也有一定的借鉴意义。
【关键词】：脱硫除尘一体化改造 吸收塔 旋汇耦合装置.
1概述
2014年8月，国家发展和改革委员会、环境保护部、国家能源局共同发布了《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020年）》，提出燃煤发电机组大气污染物排放浓度应基本达到或接近燃气轮机组排放标准（烟尘、SO2、NOx排放浓度分别不高于10、35、50mg/Nm3），鼓励现有机组通过环保设施改造达到以上标准。
为响应国家号召，2015年华润电力登封有限公司一期2×300MW机组进行了烟气超低排放改造。采用了脱硫除尘一体化改造技术，使改造后烟尘、SO2排放浓度分别不高于5mg/Nm3、35mg/Nm3。
2改造内容
2.1设计参数
在一期超低排放改造设计时，同时考虑了脱硫系统的增容问题。改造前后脱硫系统主要设计参数对比表见表1。
表1一期脱硫系统改造前、后设计参数对比
（表中烟气成分均为标态、干基、6%O2）
2.2改造技术
一期脱硫改造采用北京清新环境技术股份有限公司的一体化脱硫除尘深度净化技术。
简单的说，就是通过一个一体化吸收塔完成全部高效脱硫、除尘过程。烟气自入口向上依次经过高效旋汇耦合脱硫除尘装置、节能高效喷淋装置、离心管束式除尘装置，实现超低排放（见图1）。
2.3吸收塔本体改造
2.3.1吸收塔本体升高3米；
2.3.2拆除原有除雾器，新增1套管束式除雾除尘器（图2）；
2.3.3在原有喷淋层上方增加一层喷淋层及SPC高效喷嘴；
2.3.4吸收塔原有3层喷淋层更换，采用SPC高效喷嘴；喷淋层高度相应调整（图3）；
在喷淋层下部与入口烟道之间新增第二代高效旋汇耦合装置（图4）。
3、改造后的总体效果
截至2015年底，#1、2机组脱硫系统分别经过45天的工期，完成了改造，并相继通过了环保验收。大气污染物SO2、烟尘均满足超低排放要求，详见图5。
脱硫除尘一体化改造后，由于浆液循环泵增容、塔内设置了旋汇耦合器、管束式除尘除雾器，使引风机、脱硫系统电耗均有所增加。#1机组290MW负荷工况时，吸收塔前后烟气差压为2600Pa（详见图6），较改造前阻力增加500Pa。与改造前相比，引风机电耗增加约0.06%，脱硫系统电耗增加约0.1%。
4改造中的设备优化
在一期脱硫改造中，对吸收塔本体、石膏脱水系统、石灰石供浆系统、DCS系统、CEMS系统设备进行了优化，分别总结如下：
4.1吸收塔本体保温拆除，改为油漆
一期吸收塔原敷设保温及外护板，考虑到保温外护板存在脱落风险、浆液泄漏检查维护不便、易锈蚀影响美观等缺点，此次技改中考虑拆除吸收塔本体保温。
4.1.1《火力发电厂保温油漆设计规程》中规定：“外表面温度高于50℃且需要减少散热损失者”必须保温。而吸收塔浆液温度及塔壁温度均低于50℃；
4.1.2登封位于北纬34°27′，30年一遇最低气温-14.2℃，近5年最低气温-8℃。吸收塔防冻压力不大。可能出现的最不利工况是冬季单台机组长期停运，而脱硫停运后，吸收塔浆液会及时倒空，在5-7天内被运行机组消化掉，吸收塔本体无上冻风险。
4.1.3与登封地理位置相似的华润焦作龙源项目，其吸收塔本体部分也未保温，只是在喷淋层上方做局部保温，运行稳定。
4.1.4塔体保温拆除后，净烟气温度会有所降低。烟囱及净烟道排酸量会有所增加，对烟囱烟气抬升高度会有一定影响，此为不利因素。
综上所述，最终选择将吸收塔本体保温拆除，改造为刷油漆方式。
改造后，在外观上，吸收塔本体面目一新（见图7）；运行方面，以#1机组290MW工况作比较，净烟气温度改造前为46℃，改造后为43℃，降温3℃。查看净烟道及烟囱排酸量未见明显增加，大气污染物均达到超低排放标准。
4.2石膏排出泵变频改造
从表2可以看出，石膏排出泵变频改造后，节电约20%。为避免出现转速过低，造成电机冷却不良、以及石膏浆液测量回路堵塞问题，一般控制石膏排出泵最低频率为35Hz。
4.3石灰石供浆系统改造
本次改造增加一套石灰石供浆系统，改造后两套制浆系统均可以向#1、2塔供浆。
以新增的#2石灰石供浆系统为例，其特点主要有：
4.3.1正常情况下，#2供浆系统向#2吸收塔供浆，供浆管道连接在2A浆液循环泵入口电动门前管道上，目的将新鲜的石灰石浆液尽快送至喷淋层，提高吸收反应速度。
4.3.2#2供浆系统也可以向#1吸收塔供浆，供浆管道连接在#1吸收塔浆池液位上方。此管路一般处于隔离备用状态。
4.3.3特殊情况下，#2供浆系统可同时向#1、2吸收塔供浆。至#1、#2吸收塔的两条管道通过设置节流孔板的办法使两者阻力基本一致，避免供浆流量不均衡。
4.4脱硫DCS系统全面升级
4.4.1由新华XDPS400+系统升级为新华OC6000e系统。
4.4.2将#1、2机组及公用系统IO测点重新设计布置，实现单元机组和公用系统DCS组态分别采用不同控制器进行控制，并将所有DCS硬件升级更换。
4.4.3优化DCS电源布置方式，将#1、2机组脱硫DCS电源柜分开布置，电源分别取自脱硫UPS电源及各自机组保安段电源，公用系统DCS电源分别取自#1、2机组脱硫DCS电源柜，避免了单台机组电源故障导致脱硫DCS全部失电的安全隐患，提高系统的稳定性与可靠性。
4.5CEMS系统改造
对一期脱硫出口CEMS设备进行升级改造：采用低量程CEMS分析仪，增加湿度测量仪，安装低量程抽取加热红外分析式烟尘测量仪表，由于净烟气烟道直管段限制，采用进口超声波烟气流量计，以满足超低排放测量要求。
5本次改造出现的问题及解决办法
5.1新增浆液循环泵入口与氧化风管位置
在#2机组改造时，发现新增的2A浆液循环泵入口与相邻的氧化风管口距离较近，分析可能会造成浆液循环泵吸入空气导致振动增大。为消除该风险，将该氧化风管适当偏斜（见图8），并在该氧化风管上设置隔离门，以备不时之需。#2机组投运后，浆液循环泵、吸收塔搅拌器均运行正常。
5.2设备利旧
#1脱硫改造中，利旧设备出现的问题较多，主要有：
5.2.1#1吸收塔1A搅拌器移位后，在试运时出现机封漏浆。原因为整体移位时机封损坏，经验教训是：设备拆除、移位时要规范作业，做好设备保护；同时应提前与施工方明确责任。
5.2.2此次改造，新增了管束式除尘除雾器，但其冲洗水电动门利旧。在调试期间发现旧阀门内漏较多，增加了检修维护工作量。得到的经验：一是利旧设备均应提前检查并试验，确认完好方能使用；二是在二期改造中，所有管束式除尘除雾器的冲洗水电动门均需更换，以便于施工及维护。
5.3新增氧化风机振动问题
#1、2脱硫均增加了一台氧化风机，均为罗茨风机。两台新的氧化风机均出现振动大问题，通过多次找正、基础加固等措施，振动大问题均未明显改善，最终返厂，检查更换轴承、做动平衡实验后方投运正常。
通过此事，提醒两点：
5.3.1要把好设备验收关；
5.3.2罗茨风机存在故障率高、噪音大、效率低等缺点。近年来，离心式风机在脱硫系统应用越来越多，在升级改造中可考虑氧化风机的选型优化。
5.4设备重新命名问题
此次脱硫改造，拆除、新增设备较多，按照公司设备命名原则，需要对不少设备重新命名。设备名称变化涉及到机务、电气、热控、设计、施工等诸多方面，此次的经验是：设备命名应提前确定，各专业之间、甲乙方之间要做好沟通，避免改造施工时出现问题。
6结束语
登封项目一期脱硫除尘一体化改造已经结束，回顾并总结一期改造历程，总结经验教训，对于即将开始的二期脱硫技改工作，以及积累超低排放运行经验，都具有一定的借鉴意义。
原标题：2×300MW机组脱硫除尘一体化改造实践
