作者〡李江
华电江苏能源有限公司句容发电厂
句容发电厂2×1000MW机组脱硫系统2013年8月、11月随机组双投以来运行比较平稳, 但在其中也发生一些问题, 本文主要介绍脱硫系统投产两年多来遇到的一些设备、运行调整方面问题的分析及处理。
不断提高的排放要求对火电厂大气污染治理设施的运行、维护提出了较高的要求, 我厂脱硫系统由华电工程总包, 采用石灰石—石膏湿法脱硫技术, 一炉一塔, 吸收塔为喷淋空塔。自2013年随机组双投以来运行比较平稳, 未发生长时间的环保排放超标。2016年1月、10月两台机组将相继进行超低排放改造。
本文主要重点介绍烟气脱硫系统投产以来遇到的一些问题的分析及处理, 供大家探讨。
我厂脱硫系统自投运以来, 脱硫排放浓度能满足现阶段排放要求, 但在部分设备和系统上相继出现过一些问题, 对系统的运行造成了一些影响。
1.1 吸收塔搅拌器
我厂每座吸收塔配备9台吸收塔搅拌器, 投产半年左右2台机组共18台吸收塔搅拌器相继出现机封漏浆, 对系统安全运行及现场文明卫生造成较大影响。经过分析主要是由于叶轮连接轴与机械密封安装部位轴套产生金属摩擦, 造成轴和轴套磨损, 产生间隙导致漏浆, 经过更换后恢复正常。在超低排放改造中进一步对机封进行换型, 改为无浮动摩擦阻力的机械密封装置提高密封效果、降低摩擦副发热量实现无冲洗水条件下运行, 增强机械密封轴承的承载能力减轻减速箱轴承负荷, 确保系统的稳定运行。
1.2 石灰石浆液密度计
石灰石浆液密度计采用管式密度计形式, 安装在石灰石浆液泵出口管道上。投运后约半年左右#2石灰石浆液密度计出现测量数值偏差大, 经检修检查后发现密度计磨损严重, 主要是由于密度计进口石灰石浆液流量较大, 密度计磨损加剧, 导致密度计内元件损坏。为浆液进入密度计石灰石浆液流量, 在密度计处设一浆液旁路, 在旁路上安装调节阀, 通过旁路调节阀控制进入密度计石灰石浆液质量流量在10000KG/H—15000 KG/H之间。通过改造, 密度计测量准确性及使用时间有了大幅提高, 截止目前, 石灰石浆液密度计使用正常。
1.3 除雾器冲洗水阀门
除雾器冲洗主要是为了冲洗粘附在除雾器叶片上的结垢, 恢复除雾器叶片的洁净, 保证除雾器除雾效果, 防止除雾器差压增大。在运行中, 特别是脱硫系统投运初期, 由于除雾器冲洗水阀门安装调试的问题, 导致除雾器冲洗水阀门内漏,
这一方面导致吸收塔液位较难控制；另一方面因为阀门内漏, 导致除雾器冲洗水压力、流量无法满足要求, 长期这样运行将导致除雾器除雾元件无法得到良好冲洗, 除雾器结垢严重, 除雾器差压上升, 严重时将导致除雾器坍塌。
因此, 在机组投运初期, 一定要确保除雾器冲洗水阀门的开关正常, 无内漏现象。
不同的锅炉燃烧工况、不同的燃煤品种对脱硫运行都有不同的影响, 这就要求运行人员根据经验结合各方面的因素进行判断处理。运行人员根据系统参数变化, 判断系统的运行情况, 确保设备的安全运行, 使系统达到设计的参数下正常运转。现在, 就运行中经常性出现的几个问题来分析。
2.1 吸收塔浆液PH值控制
为了保证脱硫系统运行时能达到设计的参数要求, 必须使吸收塔中的浆液PH值在一定的范围之内, 在这种情况下既能保证额定钙硫比下的脱硫率, 又能保证石膏副产品的质量;既要控制长期运行情况下酸腐蚀在正常范围内, 又要防止结垢。
在机组投运初期, 我厂吸收塔石灰石进浆采用蝶阀, 设定控制PH值的上下限, 蝶阀根据PH值自动开关。在这种控制方式下, 吸收塔浆液PH值无法维持在一恒定值附近, SO2排放浓度也随着PH值的变化而变化, 不适应目前低排放浓度要求下的吸收塔浆液PH值控制。
2014年陆续将两台机组石灰石进浆蝶阀更换为调节阀, 根据排放浓度、入口SO2浓度、机组负荷、吸收塔浆液PH值等参数调节供浆量大小, 维持较稳定的排放浓度。
2.2 浆液中氯离子浓度控制
脱硫系统浆液中氯离子浓度是随着运行时间的延长而不断上升。
高浓度氯离子一方面会造成设备的腐蚀加剧, 另一方面会对脱硫效率产生不利影响。
脱硫废水系统仅能处理脱硫废水中重金属离子, 对氯离子无法去除, 处理后废水回用脱硫系统后浆液中氯离子浓度不断增大, 严重影响了脱硫系统的正常运行。
目前我厂将处理后脱硫废水排至捞渣机, 通过炉渣将氯离子排至系统外, 降低脱硫系统氯离子含量。
2.3 吸收塔浆液溢流控制
吸收塔浆液溢流主要原因
一是锅炉在运行过程中投油、燃烧不充分, 未燃尽成份、飞灰中有部分碳颗粒或焦油随锅炉尾部烟气进入吸收塔, 造成吸收塔浆液有机物含量增加。
二是脱硫脱水系统或废水处理系统不能正常投入, 致使吸收塔浆液品质逐渐恶化。
三是运行过程中浆液循环泵短时间内频繁启停, 吸收塔浆液气液平衡被破坏, 致使吸收塔浆液大量溢流。吸收塔浆液一旦出现起泡溢流现象后, 必须及时采取妥善的处理方式, 以免造成严重事故。
在保证氧化效果的前提下, 适当降低吸收塔工作液位, 减小浆液溢流量;避免频繁切换浆液循环泵, 保证短时间内气液平衡。如果有必要也可以适当加入消泡剂。
随着环保要求的提高, 对火电厂脱硫等环保设施的运行提出了更高的要求。今年我厂2台机组将分别完成超低排放改造, 我们将继续对改造后脱硫系统运行遇到的问题进行分析、总结, 努力确保环保达标排放, 能耗指标最优。
作者：李江
本文发表于《科学中国人》，2017年（18）
