三炉一塔脱硫装置烟道的改造技术及经验

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1、三炉一塔脱硫装置烟道的改造技术及经验2008-07-2314:48:17烟道改造是烟气脱硫技改工程中与现有机组间最关键的接口工程，也是脱硫工程建设中关键节点工程。因烟道改造必须在停炉期间实施，而机组的停炉时间和周期直接与电力生产计划密切相关，脱硫工程必须适应机组生产计划的时间要求，且烟道改造必须以不影响机组发电，不影响电厂的运行安全和文明生产，保证脱硫装置的可靠运行为原则，因此建设单位应高度重视，必须结合电厂的内外部资源条件和实际情况，因厂制宜，从烟道改造的设计入手，慎重研究，确保设计方案科学、合理、可行，同时周密策划施工方案，合理安排施工进程，确保烟道改

2、造的按期、保质完工。笔者结合国电天津第一热电厂（以下简称天津一热）3台220t/h锅炉烟气脱硫技改工程，详细介绍“三炉一塔、一炉调峰”脱硫装置烟道改造的核心技术及经验总结，希期为未来5-10年间大量的现有机组脱硫烟道改造提供有益的指导。1、脱硫工程概况天津一热烟气脱硫技改工程是国家“十五”SO2污染防治、国电集团环保技改、天津市蓝天工程项目。由国电环境保护研究院（以下简称国环院）总承包建设。该工程有3个显著的特点：（1）地处天津市中心，环境敏感度高，环保要求高，即使燃用硫份为0.97%的燃煤，要达到天津市SO2的排放要求，尚需建设脱硫效率达95.5%的脱硫

3、装置。2）属于现有小机组脱硫改造，存在建设场地和空间狭小、地下管网复杂、临近建构筑物限制、原有设备需要改造、拆除、移位和重新安装等困难，脱硫工程可利用的场地和空间非常狭小。（3）国内首次采用三炉共用一座塔（以下简称“三炉一塔”）的石灰石石膏湿法脱硫工艺，技术难度高、改造内容多、经验少。对此，国环院本着经济、有效、减排SO2最大化的原则，充分利用电厂经拆除、搬迁、改造后腾出的脱硫场地，对电厂烟囱一侧的#9、#10和#113台220t/h锅炉全部实现烟气脱硫的难题进行了专题研究，提出了得到国电集团、天津市环保局肯定的“三炉一塔”脱硫方案。该方案虽然较国内成熟的

4、“二炉一塔”方案总造价有所增加，但脱硫的性价比、场地的利用率、减排的SO2量都将得到极大的提高。2、烟道改造技术“三炉一塔”脱硫方案中最关键的是烟气系统，而烟气系统最关键的是与电厂主机系统接口烟道的改造，因此，烟道改造是本脱硫工程的重中之重，其成功与否直接关系到“三炉一塔”脱硫方案的全局。2.1改造内容为实现3台锅炉共用一座脱硫吸收塔，且保证靠近烟囱侧的#11锅炉具备调峰能力的要求，本工程烟道改造的主要内容详见图2-1 图2-2烟道改造立面图·（1）保护性拆除9轴至12轴原砖烟道的混凝土顶板和梁，采用植筋的方式，加固并增高烟道。·（2）保护性拆除11轴至1

5、2轴原砖烟道的侧墙，安装脱硫装置入口档板门、膨胀节和其联接钢烟道。·（3）保护性拆除2轴至3轴除混凝土底板外的烟道，安装脱硫装置的旁路档板门、膨胀节和其联接钢烟道。·（4）保护性拆除烟囱至1轴混凝土底板，安装脱硫装置的出口档板门、膨胀节和其联接钢烟道。·（5）保护性拆除#11锅炉引风机出口原混凝土烟道，安装#11炉脱硫用钢制烟道联箱，包括1个入口档板门和1个小旁路档板门。·（6）采用植筋的方式，对原砖烟道的支柱进行加固。对原砖烟道的破损和缺陷进行修补加固。·（7）采用玻璃鳞片对新增的脱硫装置出口烟道进行防腐处理。·（8）采用耐酸胶泥对原砖烟道和新增钢烟道间

6、进行密封和防腐。·（9）对新增钢烟道进行防腐保温处理。2.2改造特点·（1）改造安排在#11炉小修，#9和#10炉临时停用期间，时间仅为15天，创国内脱硫烟道改造之最。·（2）改造工程量大，既有烟道保护性拆除、加高、加固，又有新增钢烟道的安装，且在100m2的范围内安装5个挡板门，创国内脱硫烟道改造之最。·（3）安全性要求高，由于电厂6台锅炉共用1座烟囱，对称布置，改造期间，一方面要采取有效的措施减小对另外3台锅炉安全运行的影响，另一方面要改善施工作业环境，确保改造的安全性。·（4）由于原烟道没有考虑脱硫，造成部分烟道流通面积不够，需要扩大流通面积并进行加

7、固处理。·（5）烟道内积灰严重，需要清灰。烟道四壁结构和耐火材料老化严重，需要更换和处理。·（6）由于原烟道为砖烟道，为便于档板门、膨胀节的安装，局部烟道必须改成钢烟道，且砖烟道与钢烟道间必须采取有效的密封和防腐处理。2.3改造设计根据本工程烟道改造的特点，为满足机组安全运行的要求和紧张的改造工期，除完成常规烟道改造设计外，还进行了以下3方面的辅助设计和改进。（1）为确保烟气能从原砖烟道尾部顺利引出，对烟道尾部四跨进行增高设计，拆除原顶板，保证烟道断面流速在13-15m/s之间。考虑到原烟道热应力表面已经炭化，在去除混凝土炭化层后，采用热熔焊和加绑钢筋增高

8、原烟道立柱，并尽量保持原有框架结构的完整性，保留并加强原烟道顶部混