摘 要:在電廠中,脫硫系統(tǒng)至關(guān)重要,直接關(guān)系著電廠的經(jīng)濟(jì)效益,在日常生產(chǎn)中,應(yīng)該嚴(yán)格管理脫硫系統(tǒng),尤其要重視煤的含硫量,嚴(yán)格監(jiān)控主要的運(yùn)行參數(shù),分析常見的問題,做好預(yù)防措施。本文以某電廠為例,針對脫硫系統(tǒng),分析了設(shè)備的常見問題,提出了相應(yīng)的處理方案。
關(guān)鍵詞:電廠;脫硫系統(tǒng);問題;處理
中圖分類號(hào):X773 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1004-7344(2018)29-0109-02
本文以某電廠為例,總裝機(jī)容量為104MW,從1號(hào)一直到4號(hào)的鍋爐煙氣脫硫工程屬于主要的技術(shù)改造項(xiàng)目,運(yùn)用先進(jìn)的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術(shù),不僅能起到脫硫效果,還能進(jìn)行除塵。根據(jù)本廠的整體運(yùn)行情況來看,雖然能夠滿足生產(chǎn)需求,不過,個(gè)別系統(tǒng)還具有很多不足之處,需要改進(jìn),相關(guān)負(fù)責(zé)人應(yīng)該將問題匯總起來,針對系統(tǒng)運(yùn)行的參數(shù),提出有效的監(jiān)控管理措施。
1 主系統(tǒng)設(shè)備問題與處理方法
1.1 石灰石-石膏系統(tǒng)吸收塔結(jié)垢
1.1.1 結(jié)垢機(jī)理
對于石膏,屬于終產(chǎn)物,當(dāng)懸浮液不能吸收時(shí),就會(huì)出現(xiàn)石膏晶體,不斷沉積,如果相對飽和度處于一定水平時(shí),在懸浮液中,石膏晶體就會(huì)不斷生長,如果飽和度處于最大時(shí),晶核就會(huì)出現(xiàn),而且,晶體也能生產(chǎn)在其他的物體表面,吸收塔內(nèi)壁出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象。
1.1.2 處理辦法
(1)在運(yùn)行中,對于溶液石膏,要將過飽和度控制到130%以內(nèi)。
(2)在吸收液中,注入碳酸鈣,保證具有充足的沉積表面,這樣可以減少結(jié)垢的沉積。
1.2 脫硫系統(tǒng)的腐蝕
1.2.1 腐蝕機(jī)理
(1)在煙氣中,存在很多酸性氣體,比如SO2,鹽酸等氣體,遇到液體時(shí),會(huì)形成相應(yīng)的酸性液體,其中,Cl-可以腐蝕金屬,影響脫硫系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
(2)在金屬的表面,可以與水、電解質(zhì)等發(fā)生化學(xué)反應(yīng),進(jìn)而出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象,尤其在焊縫處,存在很多鐵銹等,腐蝕情況比較明顯。
(3)在漿液中,存在很多的固態(tài)物,在下落的過程中,可以沖刷塔內(nèi)的物質(zhì),尤其是凸出物區(qū)。
1.2.2 防腐技術(shù)
(1)在防腐內(nèi)襯作業(yè)中,要加強(qiáng)施工質(zhì)量管控。
(2)對于吸收塔,往往是現(xiàn)場制作,在制作的過程中,焊口應(yīng)該滿焊,對于焊縫,應(yīng)該光滑、平整。對于內(nèi)支撐件、框架等,應(yīng)該使用圓鋼、方鋼,對于外接管,應(yīng)通過法蘭進(jìn)行連接。
(3)應(yīng)用適合的防腐材料。對于防腐內(nèi)襯,以玻璃鱗片樹脂、橡膠內(nèi)襯、玻璃鋼為主。玻璃鱗片具有較強(qiáng)的抗?jié)B透能力,操作方便,且易修復(fù)。如果溫度在80℃之內(nèi),可以應(yīng)用玻璃鋼,能夠安全運(yùn)行。如果溫度大于80℃,無法確保安全運(yùn)行,選擇玻璃鋼時(shí),應(yīng)該嚴(yán)格管理入口的煙溫、塔內(nèi)的溫度。對于耐腐蝕合金材料,由于成本昂貴,在我國市場中,很難得到廣泛的應(yīng)用。對于靜態(tài)設(shè)備進(jìn)行防腐時(shí),有兩種方法:①在碳鋼本體實(shí)施襯防腐材料;②選擇具有耐腐蝕能力的合金材料。
1.3 磨機(jī)系統(tǒng)效率
在脫硫系統(tǒng)中,濕式球磨機(jī)是核心設(shè)備,應(yīng)該給予高度重視,采取先進(jìn)的技術(shù),對其運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化,讓濕式球磨機(jī)處于滿負(fù)荷狀態(tài),這樣有助于提高脫硫效率,節(jié)約能源。
(1)為了保證球磨機(jī)的高效性,應(yīng)該具備適合的級配,一旦級配錯(cuò)誤,那么,球磨機(jī)無法處于額定的出力狀態(tài)。這就需要定期檢查,補(bǔ)充鋼球,為磨機(jī)的研磨能力做好保障。
(2)對磨機(jī)的旋流子進(jìn)行全面檢查,疏通旋流子;若壓力高,說明孔板磨損,應(yīng)該更換;對于正常的旋流子,其底流為500~600錐形,而且,溢流正常,若無底流且有溢流,又或者是無底流且沒有溢流,要關(guān)閉旋流子,及時(shí)排除雜物,在吸收塔系統(tǒng)中,要控制鈣硫比,在石膏濾餅方面,要控制碳酸鈣。若發(fā)現(xiàn)上述問題,要全面檢查疏通磨機(jī)的排渣口。
(3)在每天的日常工作中,定期定量對鋼球進(jìn)行補(bǔ)充,每周都要檢查,確保磨機(jī)電機(jī)的電流。從實(shí)際情況出發(fā),對鋼球數(shù)量進(jìn)行調(diào)整。
(4)確保來料粒度。
(5)對于石灰石,在硬度、活性方面,要符合脫硫工藝的相關(guān)需求,不能存在不達(dá)標(biāo)的脫硫介質(zhì),否則,無效的介質(zhì)會(huì)磨損設(shè)備、管道等,提高了脫硫的耗電量,影響了石膏成品的質(zhì)量。
(6)對斗提機(jī)的提升鏈條要每月查看一次,如有磨損情況,要及時(shí)處理。
2 運(yùn)行中主要參數(shù)的監(jiān)控
2.1 收液的pH
對于二氧化硫的吸收,如果pH較好,二氧化硫的吸收效果較好,不過,亞硫酸鈣的氧化、石灰石的溶解均會(huì)被抑制,在產(chǎn)品中,會(huì)存在大量的亞硫酸鈣、石灰石顆粒,由于石灰石無法得到充分利用率,不僅增加了運(yùn)行成本,也無法有效使用石膏。如果pH較低,亞硫酸鈣可以有效氧化,增加石灰石的溶解度,根據(jù)相應(yīng)比例,充入空氣,大部分的亞硫酸鈣都會(huì)被氧化,有效提升了石灰石的利用率,節(jié)省原料成本,為石膏品質(zhì)打下了基礎(chǔ)。不過,在低pH的條件下,可以抑制二氧化硫的吸收,降低脫硫效率,如果pH是4,幾乎不能吸收二氧化硫,吸收液處于酸性,會(huì)腐蝕脫硫設(shè)備。
2.2 液氣比
在設(shè)計(jì)中,液氣比是一個(gè)關(guān)鍵的參數(shù),直接影響脫硫效率。在石灰石-石膏濕法脫硫中,對于二氧化硫的吸收,也就是液膜的控制過程,隨著液氣比的變化,也就說明氣液接觸在變化,脫硫效率也在改變。不過,如果液氣比過大,就會(huì)增加耗電量,提升運(yùn)行成本??梢姡粌H要保證脫硫率,還應(yīng)用減少液氣比。
2.3 系統(tǒng)傳質(zhì)性能
對于系統(tǒng)的傳質(zhì)性能來說,如果能力越強(qiáng),脫硫效率也就越高。對于系統(tǒng)的傳質(zhì)系數(shù)來說,與操作溫度、溶質(zhì)濃度,以及氣液固的接觸水平具有密切聯(lián)系。應(yīng)用適合的吸收塔,有效提升煙氣的流速,可以提升系統(tǒng)的傳質(zhì)速率,降低傳質(zhì)阻力,脫硫效率也能得到進(jìn)一步優(yōu)化,節(jié)約投資成本。
2.4 石灰石粒度
對于石灰石,如果顆粒越細(xì),其表面積也就會(huì)越大,會(huì)得到充分的反應(yīng),而且,吸收效果較好,能夠使石灰石得到充分利用,不過,在相同的研磨系統(tǒng)中,如果石灰石的出料粒度越細(xì),那么,研磨系統(tǒng)就會(huì)消耗更大的功率??梢姡诖_定石灰石時(shí),要考慮反應(yīng)效果以及電耗。在國外的電廠中,石灰石粒度往往為95%。
2.5 氯離子含量
雖然,氯離子的含量較小,不過,對脫硫系統(tǒng)有著很大的影響。在吸收塔中,因?yàn)榇嬖谒嵝晕镔|(zhì),能夠與堿性物進(jìn)行中和,形成硫酸鈣、氯化鈣,對于硫酸鈣來說,幾乎是不溶水的,而硫酸根的濃度十分小,可忽略。對于氯化鈣來說,是極易溶于水的,因此,氯離子的濃度比較大,造成的腐蝕也比較嚴(yán)重。這就需要及時(shí)排除氯離子,減小其濃度,進(jìn)而減少腐蝕程度。在脫硫系統(tǒng)中,之所以造成金屬腐蝕、應(yīng)力腐蝕,主要就是以為存在大量的氯離子,濃度達(dá)到一定水平時(shí),應(yīng)該根據(jù)具體的pH,采用氯丁橡膠、玻璃鱗片等,以此做內(nèi)襯,也可以選擇高鎳。
3 煤含硫量的管理措施
(1)對于燃煤,應(yīng)該做好儲(chǔ)備工作。根據(jù)來煤的結(jié)構(gòu),儲(chǔ)備充足的燃煤,在該廠中,煤場主要?jiǎng)澐譃?個(gè)區(qū)域,采取分塊儲(chǔ)存的方式。
(2)對燃煤,應(yīng)該做好混燒摻燒。在日常生產(chǎn)中,上煤時(shí),往往混合使用含硫高、低的煤種,因?yàn)閾綗鞜痪鶆颍胰霠t煤的含硫量容易超標(biāo),這就要每8h檢驗(yàn)一次煤的煤質(zhì),一旦來煤的含硫量過高時(shí),應(yīng)該通知燃料負(fù)責(zé)人員,采取有效措施,控制來煤的含硫量。
(3)對于環(huán)保運(yùn)行,應(yīng)該根據(jù)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測,進(jìn)而及時(shí)調(diào)整,對于漿液的濃度,應(yīng)該科學(xué)配備。在煙氣中,若含硫量較高時(shí),應(yīng)該及時(shí)控制石灰漿液,減小pH,添加一定的添加劑,保持6~8h,在這個(gè)時(shí)間內(nèi),聯(lián)系燃料的管理人員,更換煤種,控制入爐煤的含硫量。
4 結(jié) 語
在環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格的大環(huán)境下,脫硫系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中,經(jīng)常出現(xiàn)各種脫硫問題,也逐漸得到了廠里的重視。在日常工作中,相關(guān)管理人員應(yīng)不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),制定完善的管理措施,分析常見的設(shè)備問題,做好預(yù)防措施,保證脫硫系統(tǒng)運(yùn)行效率,切實(shí)做到無環(huán)保超標(biāo)排放事件。
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收稿日期:2018-9-7