歐 斌（廣西桂能科技發(fā)展有限公司，廣西南寧530007）

2×600MW超臨界機組煙氣脫硫裝置的運用

歐 斌（廣西桂能科技發(fā)展有限公司，廣西南寧530007）

隨著社會和科學(xué)技術(shù)的進步，經(jīng)濟得到了快速的發(fā)展，同時，對于電力資源的利用量也在日益的增加，所以火力發(fā)電是現(xiàn)如今人類社會發(fā)展不可或缺的一個重要環(huán)節(jié)，但是，火力發(fā)電會產(chǎn)生大量的煙氣以及灰塵，因此，本文闡述了2×600MW超臨界機組煙氣脫硫裝置運用的問題，并對此類問題提出了一些見解及解決措施，希冀對類似的工程或同行帶來一些參考及借鑒。

2×600MW超臨界機組；煙氣脫硫裝置；應(yīng)用

1 引言

石灰石法是采用石灰或石灰石的漿液在洗滌塔內(nèi)吸收煙氣中的SO2并副產(chǎn)石膏的一種方法。這種方法在國外多用于活力發(fā)電，是工業(yè)化煙氣脫硫的主要技術(shù)，另外，這一項技術(shù)還具有很多比較突出的有點，例如，其具有較低的成本；作為吸收劑的石灰石的來源比較廣泛；具有較多的經(jīng)驗，在操作的時候比較簡單等。但是，其還有一定的缺點，容易對火電廠的各項設(shè)備進行腐蝕，以至于造成設(shè)備的損壞以及存在二次污染的嚴重問題。

2 主要工藝流程及說明

2.1 工藝流程

該工程兩套脫硫裝置布置基本相同，配置相同。吸收塔系統(tǒng)和煙氣系統(tǒng)以鍋爐到煙囪軸線對稱布置，#1氧化風機房和#2氧化風機房有一定區(qū)別，主要是#2氧化風機房放置了公用的2臺GGH吹掃空壓機，在#2吸收塔區(qū)域設(shè)置公用事故漿液箱，到脫水工藝樓的距離#2脫硫短。系統(tǒng)主要工藝流程如圖1所示。

圖1 2×600MW超臨界燃煤機組主要工藝流程圖

FGD區(qū)域的平面布置根據(jù)工藝特點，煙氣處理部分按一爐一塔設(shè)置，靠近主體煙道，這樣可使FGD煙道較短。FGD區(qū)域除了氧化風機為室內(nèi)布置外，其余主要設(shè)備均為露天布置。與吸收塔相關(guān)的再循環(huán)泵、氧化風機、吸收塔區(qū)域漿池、增壓風機、GGH盡可能就近布置，并使柱網(wǎng)有機地連成一體；再循環(huán)泵與吸收塔之間設(shè)置吸收塔操作和檢修平臺，與GGH操作和檢修平臺共用樓梯間。整個布置在有限的場地上比較緊湊合理，檢修、運行、安裝場地考慮充分。

2.2 系統(tǒng)說明

2.2.1 控制系統(tǒng)

該工程2臺機組的脫硫系統(tǒng)，每臺分別采用1套分散控制系統(tǒng)進行監(jiān)視和控制，機組及公用系統(tǒng)共用一個冗余監(jiān)控網(wǎng)，對各機組及公用系統(tǒng)進行監(jiān)視控制、組態(tài)下載，進行獨立的數(shù)據(jù)庫管理。在監(jiān)控網(wǎng)上留有與主機DCS、SIS、GPS時鐘、脫硫廢水處理系統(tǒng)的通訊接口。機組的脫硫系統(tǒng)與除灰系統(tǒng)合用一個脫硫控制室，運行人員將能在少量就地操作和巡檢人員的配合下，通過FGD-DCS的液晶顯示屏操作員站對四臺機組脫硫系統(tǒng)進行啟/停控制、正常運行的監(jiān)視和調(diào)整、異常與事故工況的處理。

2.2.2 石膏貯存系統(tǒng)

經(jīng)脫水后的石膏儲存在石膏倉，由汽車進行外運，由于蘭溪地區(qū)水泥企業(yè)較多，石膏用于水泥添加劑，全部銷售處理完畢，對于春節(jié)期間采用廠內(nèi)臨時堆放。

2.2.3 電氣系統(tǒng)

脫硫島廠用電電壓等級與電廠主體部分一致，采用6kV及380/220V。脫硫島廠用電系統(tǒng)中性點接地方式與電廠主體部分一致，6kV系統(tǒng)采用低電阻接地380V系統(tǒng)中性點采用直接接地方式。

脫硫島低壓廠用電系統(tǒng)采用動力中心（PC）和電動機控制中心（MCC）的供電方式。低壓廠用變壓器按單元配置，公用的低壓負荷接＃1，＃2爐公用MCC，其電源取PC段。

3 脫硫裝置存在的問題

3.1 脫水和廢水系統(tǒng)

脫水系統(tǒng)運行不正常，僅有一臺脫水皮帶能運行且還不能連續(xù)穩(wěn)定運行，脫水效率達不到設(shè)計要求，從而造成了吸收塔密度無法控制在合理范圍以及吸收系統(tǒng)產(chǎn)生的石膏不能及時排出。另外由于廢水處理系統(tǒng)的運行出現(xiàn)故障，從而照成了吸收塔內(nèi)氯離子以及重金屬離子發(fā)生了富集現(xiàn)象，造成了吸收效率降低以及石灰石漿液活性降低，更重要的是同氯離子濃度偏高會加劇對各項設(shè)備造成不可挽回的損壞。

3.2 噴嘴堵塞

火電廠脫硫系統(tǒng)噴嘴堵塞問題比較普遍存在，對噴淋塔，造成噴嘴堵塞原因多是吸收塔、煙道或循環(huán)泵漿液母管的襯膠脫落或玻璃磷片脫落造成；另外我區(qū)合山電廠3號機組、北海、來賓、永福電廠脫硫吸收塔為液柱塔，其噴嘴堵塞問題更加突出，即使脫硫系統(tǒng)剛剛停運清理噴嘴堵塞，但僅僅運行很短時間又出現(xiàn)噴嘴堵塞的問題；吸收塔噴嘴的堵塞對脫硫效率影響較大，特別是只有一層噴淋層的液柱塔，少量的噴嘴堵塞就可能造成脫硫效率大幅度降低甚至排放的SO2濃度超過標準。當吸收塔噴嘴出現(xiàn)堵塞時，為防止排放的SO2濃度超過標準脫硫運行人員只能采取加大進漿液量維持漿液的高pH，這又造成漿液氧化惡化、石灰石利用率降低等一系列問題的出現(xiàn)。

3.3 吸收塔噴嘴堵塞以及減少吸收塔噴嘴堵塞的措施

3.3.1 吸收塔噴嘴堵塞的原因

（1）吸收塔漿液中的雜物，這些雜物有的是施工過程產(chǎn)生的各種垃圾，有的是防腐材料脫落，有的則是循環(huán)泵內(nèi)部襯膠脫落。

（2）漿液中固體物的沉積，特別是塔壁結(jié)垢的垢塊。

（3）漿液氧化不足。

3.3.2 減少吸收塔噴嘴堵塞的措施

（1）蓬停必檢制度：有停爐機會都檢查噴嘴堵塞情況；

（2）脫硫系統(tǒng)停運前必須進行脫水，將其密度降至最低；（3）吸收塔漿液密度保持在較低水平；

（4）減少雜物進入脫硫系統(tǒng)的機會，包括石灰石制漿系統(tǒng)，減少大顆粒石灰石進入吸收塔；各排水坑排水溝加裝攔柵；

（5）脫硫系統(tǒng)檢修后必須認真清理塔內(nèi)、煙道內(nèi)等處的雜物；

（6）對液柱塔經(jīng)常檢查漿液母管回流過濾器，當過濾器后管道溫度過低時應(yīng)判斷為過濾器已被雜物等堵塞，應(yīng)通知檢修人員立即拆除清理。在漿液循環(huán)泵入口處加裝濾網(wǎng)加裝濾網(wǎng)應(yīng)注意到濾網(wǎng)有足夠孔隙面積，防止濾網(wǎng)被漿液堵塞，以避免循環(huán)泵入口負壓增加，循環(huán)泵流量降低、振動增大及氣蝕。

3.4 除霧器結(jié)垢問題

吸收塔除霧器結(jié)垢問題也是我區(qū)部分火電廠比較突出的問題，特別是一級除霧器下部結(jié)垢相當嚴重。除霧器的結(jié)垢不但造成脫硫系統(tǒng)阻力增大，電耗增加，還很容易造成煙氣帶漿，GGH堵塞等。除霧器的結(jié)垢，除除霧器的沖洗方式存在缺陷外，除霧器的結(jié)構(gòu)、吸收塔內(nèi)設(shè)計的煙氣流速偏高也是其重要原因。

除霧器結(jié)垢原因分析：

（1）除霧器葉片間距過小。葉片間距變小，整個吸收塔相對通流面積變小，煙氣流速提高，除霧效率隨之提高，但板片截留物相對增多，沖洗難度加大，易發(fā)生結(jié)垢。但如果除霧器葉片間距過大，除霧效率降低。

（2）沖洗系統(tǒng)設(shè)計不合理。沖洗覆蓋率不足，就會使除霧器板片出現(xiàn)干區(qū)，導(dǎo)致結(jié)垢和堵塞。沖洗噴嘴與除霧器間距過高，造成沖洗強度不足。

（3）除霧器入口前的煙氣流速分布不均勻。一個電廠測試結(jié)果表明：除霧器入口煙氣平均流速為8.8m/s，其中最小煙氣流速為5.87m/s，最大煙氣流速為11.49m/s.顯然，煙氣流速在空間的分布非常不均勻，這必將影響除霧效率。

（4）煙氣帶漿嚴重。煙氣帶漿嚴重主是出現(xiàn)吸收塔內(nèi)煙氣流速偏高，除霧器層與噴淋層間距偏小。對液柱塔，出現(xiàn)煙氣帶漿嚴重主要是噴嘴堵塞較多。吸收塔漿液過飽和度較大。當漿液過飽和度過高時，會形成新晶核，這樣的漿液液滴被除霧器捕集后，會在除霧器板片表面結(jié)晶、長大，直至堵塞除霧器。吸收塔漿液氧化不足，亞硫酸鈣含量較高。而粘性很強的亞硫酸鈣粘附在除霧器葉片上，含有大量CaSO3的液滴被除霧器捕集后，會在除霧器板片繼續(xù)被被O2氧化，生成石膏晶體，在板片表面形成硬垢。

4 無煙氣旁路時脫硫系統(tǒng)的運行措施

無煙氣旁路時脫硫系統(tǒng)的設(shè)計。

4.1 增設(shè)事故噴淋系統(tǒng)

（1）作用。在鍋爐投油啟動、循環(huán)泵全部故障停運、FGD斷電的情況下，同時開啟一、二級噴淋系統(tǒng)，可將煙氣溫度降至70～80℃，確保塔內(nèi)的噴淋層、除霧器、防腐材料等的安全

（2）事故煙氣降溫水來源有兩路。一路由工藝水泵提供，脫硫系統(tǒng)正常運行時，采用工藝水泵提供的水源；一路由除霧器水泵提供，且除霧器水泵接保安電源。

4.2 增設(shè)吸收塔漿液區(qū)設(shè)置高位溢流管

鍋爐投油點火階段，漿液泡沫大量增加，在吸收塔漿液池的上部設(shè)置高位溢流口，當漿液池液位超過吸收塔正常運行的最高液位時，漿液將通過高位溢流管排至吸收塔排水坑，防止?jié){液溢漲進入吸收塔人口煙道內(nèi)。

4.3 設(shè)置煙道排水口

在進行無煙氣旁路時脫硫系統(tǒng)的設(shè)計時，可以在吸收塔的入口和增壓風機的出口之間煙道的最低點位置來進行煙道疏排水管道的設(shè)置。為了避免溢流液沖擊運行中的增壓風機葉片，如果發(fā)生塔內(nèi)漿液向煙道溢流情況的時候，可以將溢流的漿液可通過煙道的疏排水管道排至脫硫島內(nèi)的排水坑。

4.4 有條件時設(shè)置消泡劑添加系統(tǒng)

如果鍋爐長時間低負荷投油穩(wěn)燃工作的時候，除了可以應(yīng)用添加消泡劑的的方法之外，還可以采用增加廢水排放量的方法。

5 結(jié)束語

總之，2×600MW超臨界機組煙氣脫硫裝置的運用有效的煙氣中硫的含量，在很大程度上減少了火力發(fā)電對于環(huán)境的污染，但是，這一技術(shù)還存在很大的不足，還需要相關(guān)科研人員對此對象有利的改造，以此來造福于人類。

[1]王冠華，章 超.2×600MW超臨界燃煤機組煙氣脫硫工程[J].廣東化工，2013（25）.

[2]胡志光，胡曉貝.600MW燃煤機組煙氣脫硫裝置的仿真設(shè)計研究[J].綠色科技，2013（09）.

[3]龍劍輝.600MW機組煙氣脫硫裝置運行優(yōu)化與技術(shù)改造[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2014（20）.

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