呂新鋒

(神華浙江國(guó)華浙能發(fā)電有限公司 B廠,浙江寧海 315612)

寧海發(fā)電廠脫硫除霧器運(yùn)行優(yōu)化及防堵措施

呂新鋒

(神華浙江國(guó)華浙能發(fā)電有限公司 B廠,浙江寧海 315612)

分析了國(guó)華寧海發(fā)電廠 600MW機(jī)組WFGD系統(tǒng)除霧器的應(yīng)用環(huán)境及結(jié)構(gòu)原理,提出了運(yùn)行過(guò)程中除霧器優(yōu)化方式以及防堵塞措施,為其他火電廠濕法脫硫系統(tǒng)解決同類(lèi)問(wèn)題提供參考。

煙氣脫硫;除霧器;堵塞;方案

0 引言

浙江國(guó)華寧海發(fā)電廠煙氣脫硫工程采用高效脫除 SO2的川崎石灰石—石膏濕法工藝。煙氣濕法脫硫系統(tǒng)處理煙氣量為電廠 1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)和 4號(hào)機(jī)組 (4×600MW)在 BMCR工況下 100%的煙氣量。吸收劑制漿采用外來(lái)石灰石塊 (粒徑小于 40mm),在石灰石磨制車(chē)間磨制成粉,然后由汽車(chē)運(yùn)輸至吸收塔區(qū)域日料倉(cāng),再由漿液制備裝置制成漿液供生產(chǎn)利用。石灰石粉參數(shù)見(jiàn)表 1。

表 1 石灰石粉參數(shù)

寧海電廠鍋爐 BMCR工況下,煙氣中 SO2設(shè)計(jì)濃度為 1710mg/m3,最大濃度 2320mg/m3,最小濃度 1100mg/m3(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),干基,6%O2),脫硫后的煙氣通過(guò)除霧器除去攜帶的水滴,除霧器出口的水滴攜帶量不大于 75mg/m3。由于被捕集的液滴內(nèi)含有固態(tài)物,成分主要是石膏,因此存在結(jié)垢的危險(xiǎn),一旦除霧器堵塞面積變大,脫硫系統(tǒng)被迫停機(jī),需要花費(fèi)大量人力和時(shí)間來(lái)疏通。

1 除霧器特性

1.1 除霧器功能

在濕法脫硫系統(tǒng)中,吸收塔運(yùn)行時(shí),易產(chǎn)生粒徑為 10～60μm的“霧”,“霧 ”不僅含有水分,還溶有硫酸、硫酸鹽、SO2等。如不妥善處理,任何進(jìn)入煙囪而外排的“霧”都含有 SO2,排“霧”實(shí)際上就是把SO2排放到大氣中,且易造成煙道結(jié)垢、腐蝕。因此,濕法脫硫工藝中要求對(duì)吸收設(shè)備進(jìn)行除霧,被凈化的氣體也要除霧。除霧器是脫硫系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備,其性能直接影響到濕法脫硫系統(tǒng)能否連續(xù)、可靠運(yùn)行。除霧器故障不僅會(huì)造成脫硫系統(tǒng)的停運(yùn),甚至可能導(dǎo)致整個(gè)機(jī)組停機(jī)。

1.2 除霧器原理

脫硫后的煙氣通過(guò)除霧器的彎曲通道,在慣性力及重力的作用下,煙氣流中夾帶的液滴被分離出來(lái)。具體過(guò)程為:脫硫后的煙氣以一定的速度流經(jīng)除霧器,煙氣被快速、連續(xù)改變運(yùn)動(dòng)方向,因離心力和慣性的作用,煙氣內(nèi)的霧滴撞擊到除霧器葉片上被捕集下來(lái),霧滴匯集形成水流,因重力的作用,下落至漿液池內(nèi),實(shí)現(xiàn)了氣液分離,使得流經(jīng)除霧器的煙氣達(dá)到除霧要求后排出。

1.3 除霧器沖洗的性能特點(diǎn)

除霧器的除霧效率隨煙氣流速的增加而增大,這是由于煙氣流速高,作用于霧滴上的慣性力大,有利于氣、液的分離 (見(jiàn)圖 1)。但是,煙氣流速的增大將造成系統(tǒng)阻力增加、系統(tǒng)能耗增大。而且煙氣流速的增大有一定的限度,煙氣流速過(guò)高會(huì)造成二次帶水,從而降低除霧效率。通常將通過(guò)除霧器斷面的最高且又不致二次帶水時(shí)的煙氣流速定義為臨界流速,該速度與除霧器結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)帶水負(fù)荷、氣流方向、除霧器布置方式等因素有關(guān)。設(shè)計(jì)流速一般選定在 3.5～5.5m/s。

圖 1 水平煙氣流除霧器液滴方向示意

寧海發(fā)電廠WFGD系統(tǒng)除霧器安裝在吸收塔出口煙道上,用于分離出塔煙氣攜帶的液滴,保證出口煙氣的濕度不大于 75mg/m3。由兩級(jí)除霧器 (水平流)和沖洗系統(tǒng)構(gòu)成。彼此平行的除霧器元件為波狀外形,煙氣流經(jīng)除霧器時(shí),液滴被捕集在除霧片上。由于被滯留的液滴也含有固態(tài)物,成分主要是石膏,因此存在結(jié)垢的危險(xiǎn),除霧器需要定期進(jìn)行在線清洗。為此,設(shè)置了沖洗系統(tǒng),包括噴嘴、管道及控制件等。沖洗介質(zhì)為工藝水,由除霧器沖洗水泵提供,沖洗水直接進(jìn)入吸收塔。沖洗水泵具有:低壓節(jié)能型;所噴出的三重環(huán)狀液膜氣液接觸效率高,能達(dá)到高吸收性能、高除塵性能;耐腐蝕、耐磨損;不會(huì)堵塞等優(yōu)點(diǎn)。

每臺(tái)吸收塔分別配置 1臺(tái)除霧器,除霧器包括兩極:第一級(jí)稱(chēng)為粗除霧器,由 DH6130型葉片組成;第二級(jí)即精除霧器由 DH2125葉片組成。其外形尺寸為 15.6m(寬)×9.2m(高)。外殼:碳鋼內(nèi)襯玻璃鱗片;除霧元件:聚丙烯 (PP);沖洗管道:FRP;沖洗噴嘴 :PP。

2 除霧器性能的保證

(1)除霧效率。在正常運(yùn)行工況下,除霧器出口煙氣中的霧滴濃度低于 75mg/m3。

(2)壓降。不考慮除霧器前、后的干擾,保證在100%煙氣負(fù)荷下,整個(gè)除霧器系統(tǒng)的壓降低于300 Pa(潔凈條件下低于 250 Pa)。

(3)耐高溫。葉片可耐受 80～85℃高溫。

(4)耐壓。保證承受沖洗水壓為 0.3MPa時(shí),葉片能正常工作。

(5)沖洗噴嘴。采用實(shí)心圓錐沖洗水噴射角度為 90～120℃,全錐形噴嘴,噴射能夠保證葉片全部被覆蓋。

3 防止除霧器堵塞方法

結(jié)合寧海發(fā)電廠WFGD除霧器的實(shí)際運(yùn)行情況,為了使除霧器安全、高效地運(yùn)行,運(yùn)行人員應(yīng)遵循以下原則:

(1)如果除霧器清洗不充分,就會(huì)引起葉片結(jié)垢,從而使壓降升高。因此,實(shí)際運(yùn)行中工作人員應(yīng)密切注意除霧器的壓降。

(2)系統(tǒng)啟動(dòng)前,漿液循環(huán)泵未啟動(dòng),禁止向吸收塔引入熱煙氣。

(3)嚴(yán)格控制煙氣中的飛灰含量,以克服高灰塵對(duì)除霧器造成的高溫及堵塞。

(4)當(dāng)脫硫裝置本體溫度及同側(cè)設(shè)備入口煙氣溫度升至規(guī)定值時(shí),采用緊急冷卻,噴霧噴嘴動(dòng)作。

(5)除霧器一次循環(huán)應(yīng)達(dá)到的沖洗為:第一級(jí)前側(cè)、第一級(jí)后側(cè)、第二級(jí)前側(cè)各 1×1/60min,第二級(jí)后側(cè)必要時(shí)開(kāi)啟。

[1]金定強(qiáng).脫硫除霧器設(shè)計(jì)[J].電力環(huán)境保護(hù),2001,17(4):16-18.

[2]盤(pán)思偉,程諾偉,姚唯建.濕法脫硫裝置的脫硫效率與除霧器性能測(cè)試方法[J].電力環(huán)境保護(hù),2002,18(4):13-14.

[3]曾庭華,楊 華,馬 斌,等.濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的安全性及優(yōu)化[M].北京:中國(guó)電力出版社,2003.

[4]李曉蕓,趙毅,王修彥.火電廠有害氣體控制技術(shù)[M].北京:中國(guó)水利水電出版社,2005.

Analysis ofmist eliminator operation optimization and countermeasures of prevent clogging in Ninghai Power PlantWFGD system

The application environm ent and structural of m ist el im inator in Guohua N inghai Power Plant 600MW units W FGD system were analyzed.The opt im ized operation mode and some counter m easures to prevent clogging ofm ist el im inatorwere put fo r ward.It p rovided reference for other large thermalpower plants w ith wet flue gas desulfurization system.

flue gas desulfurization;m ist el im inator;plug;program

X701.3

B

1674-8069(2010)01-056-02

2009-09-10;

2009-12-27

呂新鋒 (1978-),男,陜西興平人,工程師,主要從事火電廠除灰、脫硫及脫硝等技術(shù)工作。E-mail:xflv0803@163.com