張鵬

摘 要：福建龍凈環(huán)保股份有限公司霍煤項目脫硫塔增容改造施工，應(yīng)用了目前先進(jìn)的技術(shù)和成熟的經(jīng)驗，收到了良好的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益，并特別針對濕法脫硫增容改造工程的施工特點提出安全管理策略與合理化建議。

關(guān)鍵詞：煙氣脫硫；增容改造；工程建設(shè)；安全管理

引言

隨著機組的燃煤品質(zhì)發(fā)生明顯變化，燃煤含硫量大幅上升，2014年7月1日開始，二氧化硫排放濃度要求不大于200mg/Nm3，導(dǎo)致現(xiàn)有的脫硫系統(tǒng)無法實現(xiàn)二氧化硫穩(wěn)定、達(dá)標(biāo)的排放，因此，需對現(xiàn)有脫硫系統(tǒng)進(jìn)行增容改造。

1 工程概況

內(nèi)蒙古自治區(qū)霍林郭勒市霍煤鴻駿鋁電有限責(zé)任公司電力分公司7、8號爐裝機容量為2臺300MW機組，于2010年投入運行。7、8號鍋爐為1060t/h亞臨界中間再熱自然循環(huán)汽包爐。每臺鍋爐配套兩臺雙室電袋除塵器及氣力輸送設(shè)備，每臺鍋爐設(shè)置帶有GGH的石灰石-石膏濕法脫硫設(shè)施，由青島國電藍(lán)德環(huán)境工程有限公司設(shè)計、制造。系統(tǒng)設(shè)置為一塔一爐制，采用逆流噴淋洗滌脫硫形式。設(shè)計FGD入口二氧化硫濃度3553mg/Nm3（標(biāo)態(tài)、干基、6%O2），脫硫系統(tǒng)在設(shè)計條件下，設(shè)計煤種含硫按0.96%設(shè)計，保證全煙氣脫硫效率為≥90%。

該改造工程由福建龍凈環(huán)保股份有限公司2014年5月、10月分別對8#7#機組的FGD裝置進(jìn)行增容和改造，要求改造方案盡可能不破壞現(xiàn)有脫硫系統(tǒng)，以盡量利用現(xiàn)有設(shè)施、減少拆遷和土建工程量、不影響電廠主機運行和盡量縮短FGD裝置改造工期為前提。改造后的脫硫系統(tǒng)仍采用一塔一爐方案，鍋爐燃用本改造工程的設(shè)計煤種，且GGH泄露小于1%時（原煙氣向凈煙氣泄露），F(xiàn)GD脫硫率≥95%；FGD出口煙氣二氧化硫濃度不大于150mg/Nm3（標(biāo)態(tài)、干基、6%O2）。

2 本次脫硫改造采用EPC工程總承包方式。

改造范圍兩臺爐脫硫及輔助系統(tǒng)所有設(shè)備和設(shè)施所需的工藝設(shè)計、生產(chǎn)采購、運輸及儲存、制造及安裝、土建勘察與原基礎(chǔ)加固及新增基礎(chǔ)施工、調(diào)試、試驗及檢查、試運行、考核驗收、培訓(xùn)和最終交付投產(chǎn)等一條龍服務(wù)，交鑰匙工程；該項目工期緊、改造跨專業(yè)接口環(huán)節(jié)多而復(fù)雜，為保證改造項目的順利實施和成功投運，采取跨部門，由專業(yè)工程執(zhí)行部門抽調(diào)專業(yè)技術(shù)骨干組建項目部，項目部負(fù)責(zé)制，項目部主抓生產(chǎn)交貨、工程執(zhí)行各環(huán)節(jié)問題的落實處理，并派出土建、機務(wù)、電氣、熱工等專業(yè)技術(shù)人員、安全質(zhì)量專工在現(xiàn)場駐點服務(wù)，以控制施工質(zhì)量和工程進(jìn)度。

3 脫硫裝置主要改造內(nèi)容

改造主要是在現(xiàn)有的脫硫系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，內(nèi)容如下：

（1）保持吸收塔漿池高度不變，增加一臺漿液循環(huán)泵及相應(yīng)噴淋層，控制二氧化硫排放濃度不大于150mg/Nm3。

（2）每個吸收塔下層增加一臺攪拌器，新增攪拌器形式為無軸封永磁傳動攪拌器。并對吸收塔上下層現(xiàn)有的五臺攪拌器進(jìn)行修復(fù)處理。

（3）保留現(xiàn)有氧化風(fēng)機，兩套脫硫系統(tǒng)各新增一臺氧化風(fēng)機，并對現(xiàn)有的氧化風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改造，更換塔內(nèi)塔外氧化風(fēng)管，氧化風(fēng)系統(tǒng)形式不變。

（4）新增一臺與現(xiàn)有系統(tǒng)一致的波紋擋邊機，與現(xiàn)有系統(tǒng)互為備用。增設(shè)的波紋擋邊機布置在現(xiàn)有設(shè)備旁，震動給料機利用原設(shè)備。

（5）保留現(xiàn)有的屋脊式除霧器，并對其進(jìn)行修復(fù)，增加一層管式除霧器。

（6）對7、8號脫硫系統(tǒng)的GGH進(jìn)行化學(xué)清洗。

（7）改造現(xiàn)有的石灰石供漿系統(tǒng)，供漿管道按雙管路設(shè)計，新增管路在7號吸收塔增加去事故漿液罐管道與閥門。

（8）為降低工程造價，充分利用原有設(shè)備。

4 主要施工技術(shù)措施

4.1 停爐前的準(zhǔn)備措施

由于該項目每臺脫硫塔改造工期只有40天，時間十分緊迫，為了保證設(shè)備增容改造以后能與機組同時投運，經(jīng)過現(xiàn)場溝通，電廠允許我公司在確保設(shè)備安全生產(chǎn)的前提下可以先做以下準(zhǔn)備工作。

（1）搭設(shè)塔外施工腳手架，拆除吸收塔與凈煙道頂升段保溫層及設(shè)備上的支架或欄桿，并開始吸收塔增高段壁板、凈煙道增高段壁板、噴淋支撐梁等的制作。

（2）土建部分施工開始，開挖施工新增設(shè)備基礎(chǔ)、溝道。

（3）電氣、熱工做好設(shè)備線路標(biāo)記工作。

（4）現(xiàn)場施工所需機具維修保養(yǎng)及檢查。

4.2 停爐后的施工措施

新增設(shè)備土建基礎(chǔ)在停爐前已經(jīng)基本完成，總體施工流程主要體現(xiàn)機務(wù)、電氣、熱控部分。

（1）塔原煙道、塔頂凈煙道連接拆除：拆除煙氣進(jìn)口、出口處補償器，拆除附屬連接平臺。

（2）將吸收塔內(nèi)的石灰石漿液倒至事故漿液罐后開始清淤工作。

（3）清淤完畢后，開始搭設(shè)塔內(nèi)腳手架，腳手架高度搭設(shè)至頂升段位置時，開始鋪設(shè)跳板如圖2。（注意：搭設(shè)腳手架前塔底必須進(jìn)行鋪底層工作，以免塔底受損）

（4）修復(fù)塔內(nèi)兩層屋脊式除霧器及其沖洗水管道。

（5）按照圖紙要求在塔內(nèi)壁畫出頂升位置標(biāo)高線，將該標(biāo)高線上、下各50mm寬度區(qū)域內(nèi)的襯膠層全部鏟除并打磨至露出鋼板原色后，用水平管、鋼直尺清晰畫出割塔標(biāo)記線，做好一級防火安全措施，割塔。

（6）吸收塔頂升裝置就位，拆除與吸收塔相連接的煙道、支架、樓梯、管道、電纜線等一切妨礙塔體頂升的連接。

（7）開始吸收塔、凈煙道頂升2.6米，頂升完畢后安裝2.6米吸收塔壁板。如下圖2、3。

（8）吸收塔頂升完成以后，開始吸收塔的所有開孔工作，將循環(huán)泵入口開孔、循環(huán)泵出口開孔、檢修門開孔、新增噴淋層開孔完成以后打磨干凈，防腐單位開始進(jìn)行噴砂除銹工作，進(jìn)行吸收塔的防腐施工。

（9）新增噴淋層系統(tǒng)與管式除霧器系統(tǒng)安裝。

（10）氧化空氣系統(tǒng)與塔內(nèi)攪拌器安裝。

（11）塔內(nèi)襯膠損壞情況檢查，發(fā)現(xiàn)有鼓包、破損等情況均應(yīng)進(jìn)行修復(fù)。

（12）塔內(nèi)腳手架拆除。（注意：拆除腳手架過程中應(yīng)避免二次損壞襯膠層）

（13）恢復(fù)吸收塔與原有設(shè)備連接的管道、設(shè)備電纜。

（14）敷設(shè)新增設(shè)備電纜。

（15）新增設(shè)備單體調(diào)試。

（16）整套設(shè)備聯(lián)動試車，試車無問題后則進(jìn)入168h負(fù)載試運階段，負(fù)載通過后設(shè)備則可投入使用。

4.3 吸收塔頂升施工方案與技術(shù)要點

針對該項目實際情況，為了降低吸收塔的變形和施工方便，我公司采用部分頂升方式進(jìn)行施工。施工方法是在頂升段位置，沿吸收塔體環(huán)向布置多臺葫蘆導(dǎo)鏈，將塔體頂升抱桿焊接在26.9米塔壁外部T型環(huán)梁上設(shè)置8個抱桿，在抱桿頂部加T字型梁，兩側(cè)各掛16臺20t導(dǎo)鏈保持吊點重力平衡。葫蘆導(dǎo)鏈掛在抱桿上，在塔外壁板設(shè)置倒牛腿為吊裝點（停爐后在對應(yīng)塔內(nèi)四根除霧梁塔壁外側(cè)焊接折彎 圈及吊耳，起到漲圈的作用，通過導(dǎo)鏈拉升塔體，頂升高度為2600mm，分兩次進(jìn)行頂升。

4.3.1 塔體頂升載荷計算

計算公式：n=Pmax/Q Pmax=K·（PG+P附）

n-需要葫蘆導(dǎo)鏈的數(shù)量；Pmax-最大頂升重量；PG-設(shè)備本體最大頂升重量；P附-設(shè)備附件最大頂升重量。

Q=160kN SQD-160-100S 承載

k=2（安全系數(shù)）

經(jīng)過圖紙初步核算重量，塔27.41米切割點上部重量為124T，考慮到保溫及內(nèi)部防腐層、結(jié)垢等PG按160T考慮； 則塔頂最大頂升重量：

Pmax=2* 160 = 320T

塔27.4米葫蘆導(dǎo)鏈數(shù)量：

n=320T/20T= 16

葫蘆導(dǎo)鏈為16臺20t，吸收區(qū)總重約160t，導(dǎo)鏈負(fù)載率為：

160t/（16臺*20t）*100%=50%

因此塔頂層加高選16臺20t葫蘆導(dǎo)鏈，沿塔徑均勻分布，則能夠滿足施工要求，如圖4所示。

①-頂升裝置；②-吸收塔；③-頂升裝置加強板

圖4 頂升裝置布置圖

4.3.2 吸收塔頂升過程施工要點

當(dāng)抱桿與葫蘆導(dǎo)鏈全部就位以后，現(xiàn)場則具備吸收塔頂升條件，在塔體頂升施工開始前，應(yīng)先對現(xiàn)場施工人員進(jìn)行技術(shù)、安全交底，且做好現(xiàn)場緊急救援準(zhǔn)備措施后，方可開始吸收塔頂升作業(yè)。由于頂升施工人員較多，為保證施工人員拉葫蘆導(dǎo)鏈的速度、節(jié)拍一致，現(xiàn)場需安排一名吹哨員，通過哨聲指揮作業(yè)。在頂升過程中還應(yīng)注意以下兩點：（1）在提升過程中，每提升200mm就用尺子對塔體圓周8根抱桿對應(yīng)位置進(jìn)行測量，如有偏差逐一調(diào)整。（2）每提升200mm施工人員調(diào)整位置使拉力均勻。

5 安全管理策略及合理化建議

5.1 改造施工前安全管理措施

現(xiàn)場項目部在工程開始前建立完整的安全管理制度，包括安全例會制度、安全獎罰制度、安全事故分析上報統(tǒng)計制度、特種設(shè)備安全管理制度、機動車輛安全管理制度、施工用電安全管理制度、“兩票”（動火票、工作票）管理制度等。

總承包單位根據(jù)現(xiàn)場項目部的安全管理制度編制實施細(xì)則，原則上不能與之相違背。這樣公司的安全管理才能“有法可依”。

5.2 識別濕法脫硫塔施工主要危險源，制定專項預(yù)防措施

主要危險源：（1）引起腳手架坍塌的危險點。（2）引起高空墜落的危險點。（3）引起物體打擊的危險點。（4）引起觸電的危險點。（5）引起人員氣體中毒的危險點。（6）引起火災(zāi)的危險點。

5.3 改造施工過程中的安全管理措施

施工階段是危險點最集中的階段，為了有序高效的展開安全管理工作，防范安全事故發(fā)生，保護(hù)參建人員的健康與安全，控制作業(yè)現(xiàn)場的各種環(huán)境因素對環(huán)境的污染和危害，工程建設(shè)組織機構(gòu)必須設(shè)置專職安全員，并由專職安全員牽頭舉辦每天的站班會，發(fā)現(xiàn)著裝不符合要求的、精神疲勞等存在危險因素的人員，嚴(yán)禁進(jìn)入施工現(xiàn)場作業(yè)，結(jié)合每天的施工內(nèi)容向施工人員進(jìn)行安全技術(shù)交底，做到“作業(yè)任務(wù)清楚、危險點清楚、作業(yè)程序清楚、安全措施清楚”。

5.4 調(diào)試階段的安全管理措施

對試運條件檢查確認(rèn)。調(diào)試主要包括單體試車、系統(tǒng)試車、整套系統(tǒng)啟動試車，是項目竣工前對土建、設(shè)備制造和安裝等前期建造質(zhì)量的檢驗，考驗設(shè)備是否能夠安全穩(wěn)定的運行。為了確保調(diào)試人員安全、設(shè)備安全，應(yīng)按照火力發(fā)電建設(shè)工程啟動試運及驗收規(guī)程的有關(guān)要求，在調(diào)試前填報單機試運檢查確認(rèn)表、系統(tǒng)試運檢查確認(rèn)表、整套系統(tǒng)啟運檢查確認(rèn)表，表中檢查內(nèi)容由專業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人及安全負(fù)責(zé)人提出，經(jīng)審查評定。施工單位組織單機試運條件檢查，調(diào)試單位組織系統(tǒng)試運條件、整套啟動試運條件檢查，施工、調(diào)試、監(jiān)理、建設(shè)、生產(chǎn)等相關(guān)專業(yè)人員參加檢查，并對檢查結(jié)果簽字確認(rèn)。

6 改造結(jié)果

改造后，霍煤鴻駿鋁電公司電力分公司委托東北電力科學(xué)研究院，2015年6月8、9日分別對#8#7爐脫硫系統(tǒng)進(jìn)行了性能測試，其中#8爐測試結(jié)果主要數(shù)據(jù)如表1所示。

進(jìn)口檢測結(jié)果：（1）原煙氣SO2質(zhì)量濃度檢測結(jié)果表明：試驗期間，在機組負(fù)荷為90%時，原煙氣SO2質(zhì)量濃度檢測均值為3465mg/Nm3（標(biāo)態(tài)、干態(tài)、6%O2）接近于《濕法煙氣脫硫裝置改造總承包技術(shù)協(xié)議》中原煙氣SO2質(zhì)量濃度設(shè)計值3553mg/Nm3（標(biāo)態(tài)、干態(tài)、6%O2）。（2）原煙氣煙塵顆粒物質(zhì)量濃度檢測結(jié)果表明，在機組負(fù)荷為90%時，試驗期間原煙氣煙塵質(zhì)量濃度檢測均值為18.9mg/Nm3（標(biāo)態(tài)、干態(tài)、6%O2），原煙氣煙塵質(zhì)量濃度滿足設(shè)計要求。

出口檢測結(jié)論：（1）出口脫硫效率及凈煙氣SO2質(zhì)量濃度檢測結(jié)果表明：在機組負(fù)荷為90%時，試驗期間系統(tǒng)脫硫效率和凈煙氣SO2質(zhì)量濃度平均值分別為97.55%和85mg/Nm3（標(biāo)態(tài)、干態(tài)、6%O2），脫硫系統(tǒng)脫硫效率及凈煙氣SO2排放濃度均滿足保證值要求。（2）凈煙氣煙塵顆粒物質(zhì)量濃度和脫硫系統(tǒng)除塵效率檢測結(jié)果表明，在90%機組負(fù)荷時，試驗期間脫硫系統(tǒng)凈煙氣煙塵質(zhì)量濃度和脫硫系統(tǒng)除塵效率平均值分別為7.5mg/Nm3（標(biāo)態(tài)、干態(tài)，6%O2）和60.8%，凈煙氣煙塵質(zhì)量濃度滿足保證值。另#7爐各項測試數(shù)據(jù)也均優(yōu)于設(shè)計值。

7 結(jié)束語

本次脫硫系統(tǒng)增容改成功改造是我公司技術(shù)創(chuàng)新、工程管理制度化、安全管控體系規(guī)范運作及龍凈環(huán)?；裘喉椖坎咳w成員共同的智慧、施工工藝創(chuàng)新與辛勤勞動的結(jié)果。大膽進(jìn)行技術(shù)革新，采用新工藝，新材料，新設(shè)備，研究探討新的施工方法，吸取同行的先進(jìn)經(jīng)驗，攻克了現(xiàn)場各種的施工難題，設(shè)備投運后整體運行效果穩(wěn)定，完全能夠滿足我國對電力行業(yè)的排放新標(biāo)準(zhǔn)。

此次脫硫塔增容改造工程，采用EPC總包形式改造成功，對于后續(xù)同類型的脫硫增容提效改造，具有較好的工程推廣和借鑒價值。

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