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石灰石-石膏湿法脱硫装置运行探讨

2013-05-06 中国环保技术网 我要评论(0) 字号:T | T
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前言: 环境保护是我国的一项基本国策,控制和减少火力发电厂SO2的排放量既是国家政策标准的要求,也是火力发电厂为保护人类的生存环境所必须要解决的问题。采用烟气脱硫技术是解决这一问题的有效途径之一。 近年来

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  前言:
    环境保护是我国的一项基本国策,控制和减少火力发电厂SO2的排放量既是国家政策标准的要求,也是火力发电厂为保护人类的生存环境所必须要解决的问题。采用烟气脱硫技术是解决这一问题的有效途径之一。
    近年来越来越多的国内电厂引进了湿法烟气脱硫技术,目前各设计、建设单位和大部分用户对石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术的认知已经达到了一个新的层面。但脱硫系统运行的可靠性却不高,问题较多,其投运率和脱硫率难以得到保证。本文结合本厂运行的实际情况及管理经验,针对湿法烟气脱硫装置在投运中值得关注的部分问题及运行优化进行探讨,供同行借鉴。
    大唐准南洛河发电厂始建于1982年,总装机容量为244万千瓦,分三期建成,机组规模为4台30万千瓦亚临界发电机组、2台60万千瓦超临界发电机组。2008年10月31日,伴随1号机组脱硫工程完成168小时试运行,我厂六台发电机组脱硫系统全部在线稳定运行,实现了“绿色”发电。
  一、日常管理与运行维护
    由于脱硫介质的特殊性,较主机设备而言脱硫装置容易出现腐蚀、磨损、结垢、堵塞等问题,如何提升运行维护水平,提高脱硫设备的可靠性,是摆在用户面前的现实问题。洛河发电厂根据自身的实际情况,采取如下做法,有效地保证了 脱硫设备的稳定运行。
    (1)各级领导重视。专门成立了二级机构脱硫分场,全面负责六台脱硫设备的运行管理工作,将脱硫设备等同于主机设备对待。
    (2)强化脱硫运行人员的培训管理。根据脱硫运行人员的技能水平现状,制订短期、长期培训目标,采用最简单、最实用的培训方法,让员工尽快适应运行岗位的需要。
    (3)运行中加强监视并及时调整。根据入口SO2浓度和烟气流量,及时调整供浆量,pH值控制在502-508;保持吸收塔液位相对恒定;控制吸收塔石膏排出量,维持塔内浆液密度在1140mg/m3以下;根据SO2处理量,启停备用设备,保证脱硫效率;根据浆液中CI含量,调整石膏旋流站排污量。
    (4)加强公用设备的巡检及治理。我厂六台脱硫设备共用一套公用系统,且无备用,一旦出现问题,将造成六台脱硫设备的“非停”。针对公用设备经常发生的缺陷,先后解决了磨机循环箱堵塞及入口管泄漏、斗提机、刮板输送机结垢堵塞、脱水皮带机跑偏等技术难题。
    (5)严格考虑奖惩制度。针对脱硫设备的实际情况,制定一系列考虑管理制度,将脱硫系统设备缺陷的发现、登录、消除、验收,纳入设备缺陷管理系统。按照《大唐淮南洛河发电厂设备缺陷管理差错控制办法》进行考核。对因脱硫系统而发生机组非计划停运、机组运行时旁路烟道挡板打开、脱硫效率达不到排放要求、脱硫系统影响机组发电出力等等方 面,按照责任认定进行严格考核,做到奖罚分明,实现闭环管理。
    (6)加强脱硫专业人员之间的交流。定期召开脱硫运行分析会,对“易发生、老大难”问题,组织技术攻关,取长补短,资源共享。
    (7)对浆液循环泵,氧化风机等辅机实行定期切换制度。
  二、入炉煤含硫量超标对脱硫设施的影响
    目前我国电煤供需矛盾突出,电煤价格不断上涨,电煤 质量下降严重,电厂实际燃用煤种已与原设计煤种有较大差异,原煤中硫含量和灰成分明显增加,这就给脱硫装置的稳定运行带来较大影响。当进入吸收塔的烟气量不变而烟气中SO2含量增大时,受气液接触面积和传质速率的限制,脱硫效率将会显著下降;同时,进入浆液中的SO2摩尔数增加使得浆液池中的吸收反应和氧化结晶的时间和空间不足,浆液中CaSO3质量浓度增高,一方面会导致石膏脱水困难,另一方面由于CaSO3包覆石灰石颗粒,造成石灰石失去活性,溶解困难,进入石灰石盲区,整个吸收塔的动态平衡被破坏,脱硫系统将无法维持运行。为此当入口SO2浓度在设计值的130%以内时可通过调整运行控制参数的方法,尽量维持脱硫效率。主要可采用的手段是减少供浆回路的开度,提高供浆量,保证吸收塔内浆液的pH值;开启备用浆液循环泵,增大氧化风机,提高氧化空气量,提高CaSO3的氧化率,防止进入石灰石盲区。但是当入口SO2浓度超过设计值的50%或较长时间偏离设计值时,脱硫装置的运行平衡将被破坏,最终导致脱硫装置被迫退出运行。为了避免这种情况,可采取打开旁路挡板,减少脱硫装置的进烟量,以保持脱硫装置在设计的含硫负荷下运行。这种方法可有效避免由于脱硫运行参数恶化对设备寿命带来的严重影响,也避免了由于脱硫设备被迫退出运行给环境带来的更大污染。
  三、在线监测仪表
    3.1 pH计
    吸收塔内pH值的监控对于脱硫长期安全运行是至关重要的,运行过程中经常发生读数不准的情况,主要是由于仪表安装部位的管道出现浆液堆积或者仪表内部的管道被堵,经冲洗水冲洗后仪表读数正常,但一段时间后问题重复出现,因此我们在控制程序上设置定时冲洗(2h),基本解决了该问题。从优化运行角度来看,可将pH计安装在浆液循环泵出口管道上的支管上,较安装在石膏排出泵的出口管道的分支上,有以下优点:1.管径较粗,不易堵塞;2.测量结果可真实反应塔内浆液pH;3.浆液循环泵出口压力较石膏排出泵小,pH计磨损减小;4.石膏排出泵不需要一直运行,降低了能耗的同时也延长了设备的使用寿命。
    3.2 液位计及密度计
    吸收塔液位通常是通过安装在吸收塔上的静压液位计来测量,需要引入浆液密度折算成液位高度。在三期,密度计采用接触式的质量流量密度计,其测量结果较易受浆液性质及管道安装情况的影响,且运行中易发生堵塞等问题,维护工作量大,测量准确性不高。浆液密度值测量的准确性和波动性将直接影响吸收塔液位的反馈值,因此在一期,二期工程中,未使用质量流量密度计,而是采用差压密度计。
    另外吸收塔液位上方的泡沫层对于液位计不产生静压效应,因此泡沫层的高度也很难把握,超过溢流高度时会出现吸收塔溢流现象。在运行期间,我们在原有设计运行液位基础上降低了0.5-0.8m;同时增加了吸收塔上部液位计,对液位计进行定期冲洗,尽可能保证数值的准确性;坚持废水的正常排放,降低塔内杂质浓度,吸收塔溢流的情况基本得到了控制 。
  四、操作旁路挡板对锅炉的影响
    操作旁路烟气挡板应相当谨慎,若有操作不当会引起进口烟道压力大幅度波动,直接影响炉膛压力,严重时会引起锅炉MFT保护动作,锅炉熄火。运行实践表明在关闭旁路挡板时应相应控制好增压风机导叶开度、风机电流、进入吸收塔的烟气量,维持烟道压力在负200Pa左右,如调整不当将迫使增压风机进入非常态工作区域,出现失速报警,造成进口烟道压力大幅度波动,影响锅炉安全运行。针对脱硫旁路挡板在操作过程中可能出现的问题建议采取如下策略:
    (1)加强运行人员操作旁路挡板的技能培训,用脉冲方式逐步开关旁路烟道挡板和开启增压风机导叶,保持进口烟道压力稳定,一般关闭旁路挡板的时间不小于1min;
    (2)调节过程中应加强和主机的联系,维持炉膛压力正常;
    (3)旁路挡板的开关应进行定期试验(一般一星期做一次),防止挡板卡涩,确保故障时能迅速开启;
    (4)每次检修后必须对各烟道挡板进行联锁试验。
  五、其他一些影响系统安全、可靠运行的问题及解决措施
    (1)真空皮带脱水机由于滤布跑偏经常会引起跳闸,导致无法正常脱水,塔内石膏浆液过饱和,出现结垢现象。可加强公用系统的巡检,及时调整滤布纠偏器和脱水浆液的供给量,保障公用系统安全、稳定的运行。
    (2)粉尘对石膏脱水效果和品质有较大影响,对此,我厂已对电除尘器进行了技术改造。
    (3)在公用系统中增设联络管道,使设备互为备用,保障6台FCD安全运行。如:A、B石灰石浆液箱没有联络管道,一旦有浆液箱检修,就造成相应的吸收塔供浆困难。
    (4)随着运行时间的增加,FCD系统、浆液系统转动设备,如浆液循环泵、石灰石浆液泵和吸收塔排出泵等都会出现电流、压力不同程度的下降趋势,各浆液管道会磨穿,若不及时消缺会给FCD系统带来一定的影响。
     (5)将石灰石浆液泵,吸收塔搅拌器,氧化风机等设备的机械密封水和冷却水的来源由除雾冲洗水改为主机来的工业水,防止除雾器冲洗水泵故障导致FCD非停,提高系统的可靠性。
    (6)制定各种紧急情况预案,如工艺水系统断水应急预案等,保证脱硫设施的安全。
  六、结束语
    (1)加强运行人员的培训,进行科学管理,重视运行参数的分析,采用合理的定期切换制度是提高脱硫装置运行可靠性的有效方法。
    (2)合理的运行方式和参数调整是应对煤质量变化大的有效手段,有利于锅炉和脱硫装置的安全经济运行。
    (3)加强在线监测仪表管理和维护,确保脱硫系统安全、经济、稳定的运行。
    (4)优化设计方案,提高设备制造质量,处理好运行与维护的关系,制定紧急情况预案,确保脱硫系统运行的可靠性,保证其投运率和脱硫率达到设计要求。


【责任编辑:管理员 TEL:400-666-4470】

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