某电厂3号机组脱硫净烟气颗粒物浓度偏高的原因分析

某电厂3号机组脱硫净烟气颗粒物浓度偏高的原因分析1、概述某电厂3号机组为310MW燃煤机组，除尘采用布袋除尘器，2020年检修期间，对除尘器布袋进行整体更换；脱硫采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺，布置三层屋脊式除雾器，设计脱硫入口颗粒物浓度小于30mg/m3（标态、干基、6%O2，下同），除雾器出口液滴含量小于20mg/m3，脱硫系统出口颗粒物浓度小于5mg/m3。近期，3号机组在运行过程中脱硫塔出口净烟气颗粒物浓度异常升高，并有瞬时超标的现象，严重影响机组的安全经济环保运行。经过现场颗粒物手工测试，并对脱硫运行状况进行查看，分析颗粒物浓度偏高原因。2、净烟气颗粒物浓度偏高原因分析2.1净烟气颗粒物浓度测试经现场检查，布袋除尘器运行正常，各参数均满足运行规程要求，排除因除尘器故障造成烟囱出口颗粒物超标的可能。对3号机组脱硫净烟气颗粒物进行了手工测量，4月3日和4月5日测试期间脱硫塔浆液密度分别为1220kg/m3、1120kg/m3，3日和5日脱硫净烟气颗粒物测试结果见表1、表2。表13号机组脱硫净烟气颗粒物测试数据参数负荷颗粒物浓度mg/m3（标态、干基、实际氧量）除雾器冲洗状况氧量（%）颗粒物浓度（mg/m3，标态、干基、6%O2）2021.4.3160-180MW8.1冲洗前8.69.808.78.510.446.1冲洗后8.37.206.58.47.74表23号机组脱硫净烟气颗粒物测试数据参数负荷颗粒物浓度mg/m3（标态、干基、实际氧量）除雾器冲洗状况氧量（%）颗粒物浓度（mg/m3，标态、干基、6%O2）2021.4.5220-230MW3.8冲洗前8.04.383.68.14.193.2冲洗后8.13.723.08.13.49由表1可以得出，脱硫净烟气颗粒物浓度在冲洗前已超过设计值，此时脱硫运行工况（脱硫塔入口二氧化硫实测值为5000-5500mg/m3，1、2、3、4号浆液循环泵运行）；电厂经过置换脱硫吸收塔浆液、降低脱硫入口二氧化硫浓度、脱硝喷氨优化调整试验等措施，对工况进行了调整由表2可以看出，脱硫净烟气颗粒物浓度未超过排放限值，此时脱硫运行工况（脱硫塔入口二氧化硫实测值为3500-4000mg/m3，1、2、3、4号浆液循环泵运行）。2.2采样后滤膜分析、脱硫塔浆液化验分析对上述测试后的滤膜进行拆解后测试分析，分析结果见表3，手工测试期间对脱硫塔浆液进行取样分析，分析结果见表4。表3滤膜拆解后测试分析结果滤膜编号电导率（μS/cm）pH硫酸根浓度（mg/L)4月3日7822.791404月5日99.13.6447表4脱硫塔浆液分析结果脱硫塔浆液密度（kg/m3）NH4+（mg/L）CaSO3.1/2H2O（%）4月3日12205374.854月5日11202532.12表3结果显示，4月3日测试滤膜中硫酸根浓度远大于4月5日测试滤膜，同时4月3日滤膜溶液的较高的电导率、较低的pH值；结合4月3日脱硫塔浆液密度、NH4+、CaSO3.1/2H2O均显示异常，与运行规程要求偏差较大，综合推断出4月3日测试滤膜上含有一定量可溶性铵盐和硫酸雾滴。2.4除雾器运行状况本次机组启动后，2月18日至3月1日，除雾器冲洗周期较长，冲洗间隔最高达3天，且启动初期脱硫塔浆液中碳酸钙含量较高，极易出现因浆液堆积和过剩碳酸钙吸收反应生成亚硫酸钙/硫酸钙导致除雾器和冲洗水喷嘴堵塞或结垢的情况。此后，部分时段除雾器冲洗周期仍较长，冲洗间隔最长达20h。本次机组启动后除雾器冲洗水最大流量为118m3/h，3月7日起明显降低为85m3/h，表明冲洗水喷嘴存在堵塞情况；冲洗水喷嘴堵塞，会导致对应区域的除雾器无法清洁，进而加剧除雾器的堵塞和结垢。结垢、堵塞的发生，使得相邻区域除雾器板片间的烟气流速增大，从而助长堵塞、结垢的蔓延；同时，当局部烟气流速超过除雾器的临界流速时，烟气夹带物按数量级递增，烟气中石膏和未反应碳酸钙等固体含量增加，进而导致脱硫装置出口颗粒物浓度超标。3、结论综合上述分析，初步认为3号机烟囱入口烟气颗粒物排放浓度偏高的主要原因：（1）3号机组脱硝系统喷氨量过大，造成大量未参与反应的氨气随烟气进入脱硫塔，生成可溶性铵盐，随液滴携带导致脱硫净烟气颗粒物浓度偏高；（2）3号机组启动初期除雾器冲洗不及时，导致除雾器及冲洗水喷嘴堵塞结垢，后续运行中冲洗水喷嘴堵塞及冲洗周期过长，使得除雾器堵塞结垢进一步加剧，局部烟气流速过高，烟气夹带物（可溶性盐、硫酸雾滴）增加，进而导致脱硫净烟气颗粒物浓度偏高。（3）脱硫氧化反应不完成，造成浆液中CaSO3含量超标、脱硫脱水效果差，浆液密度居高不下。4、建议（1）现阶段应控制脱硫塔浆液密度（1080-1150kg/m3），加大脱硫废水的排放量，减少浆液中亚硫酸钙及铵盐的含量。（2）应对3号机组脱硝系统进行优化运行，减少进入脱硫塔氨气的量。（3）应加