劉志杰 陳 陽(yáng) 鐘學(xué)飛 梁兆陽(yáng) 張 棟 楊彥濤
(華能上安電廠,河北 石家莊050081)
雙塔雙循環(huán)石灰石- 石膏濕法脫硫裝置超低排放改造后,環(huán)保要求和機(jī)組參數(shù)發(fā)生變化,但仍然存在著諸多影響脫硫裝置的經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行和環(huán)保指標(biāo)達(dá)標(biāo)排放的因素。本文通過(guò)對(duì)運(yùn)行實(shí)踐中所遇到的問(wèn)題進(jìn)行分析,為燃煤電廠雙塔雙循環(huán)濕法脫硫裝置合理運(yùn)行提供一些參考。
某燃煤電廠4 號(hào)機(jī)組裝機(jī)容量330MW,脫硫裝置采用雙塔雙循環(huán)的石灰石- 石膏濕法脫硫技術(shù)。設(shè)計(jì)脫硫裝置入口SO2濃度4500mg/Nm3,目前凈煙氣SO2濃度執(zhí)行25mg/Nm3的排放標(biāo)準(zhǔn),配置一級(jí)吸收塔和二級(jí)吸收塔。一級(jí)吸收塔配置1A、1B、1C 3 臺(tái)漿液循環(huán)泵,電流分別是36 A、42A、44A,二級(jí)吸收塔配置2A、2B、2C 3 臺(tái)漿液循環(huán)泵,電流分別是36A、38 A、40 A。超低排放改造后,電廠對(duì)2A 漿液循環(huán)泵電機(jī)進(jìn)行改造,改造后2A 漿液循環(huán)泵電流由36A 變成80A。
通過(guò)2 年時(shí)間的運(yùn)行實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)仍然存在以下因素制約凈煙氣SO2濃度的達(dá)標(biāo)穩(wěn)定排放和脫硫裝置的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行:
(1)超低排放改造后,SO2濃度排放標(biāo)準(zhǔn)從100mg/Nm3下降到25mg/Nm3,機(jī)組容量從300MW 提高到330MW,而脫硫裝置吸收塔漿池容積和一級(jí)吸收塔漿液循環(huán)泵沒(méi)有根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)整。當(dāng)入口SO2濃度很高或者滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行時(shí),吸收塔漿液PH 往往會(huì)發(fā)生卡邊的情況。由于漿液循環(huán)泵余量不足,運(yùn)行人員失去對(duì)SO2的控制手段,易造成SO2濃度超標(biāo)或限負(fù)荷情況的發(fā)生,運(yùn)行人員的工作壓力很大。為保證脫硫裝置性能和滿(mǎn)足最大設(shè)計(jì)工況時(shí)凈煙氣SO2濃度不發(fā)生超標(biāo)情況,需要根據(jù)超低排放改造后的實(shí)際情況,對(duì)脫硫裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)整或者更換或加裝更大功率的漿液循環(huán)泵。
雙塔雙循環(huán)脫硫裝置系統(tǒng)圖
(2)為減少SO2濃度瞬時(shí)超標(biāo)情況的發(fā)生,當(dāng)凈煙氣SO2濃度處于比較高的水平時(shí),為不增加漿液循環(huán)泵的電耗,運(yùn)行人員往往會(huì)手動(dòng)加大吸收塔石灰石漿液的供給量。如果大流量供給石灰石漿液時(shí)間超過(guò)5 分鐘,會(huì)導(dǎo)致吸收塔漿液處于消融狀態(tài),石灰石供漿對(duì)SO2的調(diào)節(jié)作用失效,甚至長(zhǎng)達(dá)8 個(gè)小時(shí)不能恢復(fù)正常,嚴(yán)重影響脫硫裝置的脫硫效率。在很大程度上,也會(huì)造成石灰石漿液的浪費(fèi),降低石膏的品質(zhì)。化驗(yàn)報(bào)告顯示,一級(jí)吸收塔漿液碳酸鈣含量長(zhǎng)期在6%以上,最高時(shí)可達(dá)23%因此需要總結(jié)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)不同工況及SO2濃度時(shí)采用不同的漿液循環(huán)泵組合,達(dá)到合理電耗,及合理供漿的目的。
(3)隨著負(fù)荷或脫硫裝置入口SO2濃度的變化,當(dāng)漿液循環(huán)泵組合數(shù)量需要調(diào)整時(shí),由于1A 漿液循環(huán)泵電流最小,運(yùn)行人員往往會(huì)優(yōu)先操作1A 漿液循環(huán)泵。從雙塔雙循環(huán)脫硫裝置設(shè)計(jì)原理角度考慮,一級(jí)吸收塔主要作用生產(chǎn)石膏,需要保持比較低的PH 值,有利于石膏的氧化和結(jié)晶,保證較高質(zhì)量的石膏品質(zhì)。二級(jí)吸收塔主要作用是吸收SO2,需要保持較高的PH 值,高的PH 值能大大提高SO2的脫除效率。而停運(yùn)1A 漿液循環(huán)泵會(huì)導(dǎo)致一級(jí)吸收塔處于較高的PH 水平,不利于石膏的氧化和結(jié)晶。同時(shí),過(guò)多操作1A 漿液循環(huán)泵不利于一級(jí)吸收塔的作用發(fā)揮,還會(huì)對(duì)一級(jí)吸收塔漿液的穩(wěn)定性帶來(lái)擾動(dòng),影響SO2濃度的穩(wěn)定控制。因此,當(dāng)漿液循環(huán)泵組合數(shù)量需要調(diào)整時(shí),應(yīng)優(yōu)先考慮操作二級(jí)吸收塔的漿液循環(huán)泵,這樣才能發(fā)揮兩個(gè)吸收塔的最大作用,也可以使凈煙氣SO2濃度控制的更加穩(wěn)定。
(4)脫硫裝置采用供漿調(diào)節(jié)閥對(duì)吸收塔供漿進(jìn)行控制。但一級(jí)吸收塔和二級(jí)吸收塔的供漿調(diào)節(jié)閥門(mén)靈敏度都在15%以上。由于供漿調(diào)節(jié)閥靈敏度過(guò)大,加大了供漿的滯后性,對(duì)供漿控制和PH 調(diào)節(jié)的品質(zhì)影響很大,需要對(duì)供漿調(diào)節(jié)閥進(jìn)行檢修或者更換保證雙塔的供漿調(diào)門(mén)穩(wěn)定運(yùn)行,流量控制正常。
(5)夏天溫度較高時(shí),脫硫系統(tǒng)所需工藝水中有機(jī)物的含量會(huì)大大增加。導(dǎo)致吸收塔漿液產(chǎn)生大量泡沫,對(duì)吸收塔漿液品質(zhì)、液位真實(shí)性、漿液循環(huán)泵出力、脫硫裝置脫硫效率產(chǎn)生很大影響,嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)使脫硫裝置被迫停運(yùn)。采用常規(guī)的減少循環(huán)漿液噴淋量等措施效果不明顯,只能向吸收塔內(nèi)大量添加消泡劑,甚至需要對(duì)吸收塔漿液進(jìn)行置換,造成大量石灰石漿液的浪費(fèi)。
(6)一級(jí)吸收塔漿液PH 計(jì)采用巡檢人員就地開(kāi)啟沖洗手動(dòng)閥門(mén)的方式進(jìn)行沖洗。當(dāng)沖洗時(shí),吸收塔PH 測(cè)量會(huì)有劇烈的震蕩,對(duì)PH自動(dòng)控制品質(zhì)產(chǎn)生影響,可以建議改為電動(dòng)閥門(mén),由運(yùn)行人員遠(yuǎn)程操作,并在DCS 增加沖洗時(shí)PH 值保持功能方便維護(hù)和運(yùn)行。
超低排放改造后,環(huán)保要求更加嚴(yán)格,燃煤機(jī)組發(fā)電量日趨減少,脫硫裝置如何實(shí)現(xiàn)環(huán)保指標(biāo)達(dá)標(biāo)穩(wěn)定排放和降低運(yùn)行成本雙贏目標(biāo)逐漸成為急需解決的問(wèn)題。實(shí)際實(shí)踐中,應(yīng)多總結(jié)經(jīng)驗(yàn),逐步摸索最優(yōu)的運(yùn)行方式;及時(shí)解決運(yùn)行中出現(xiàn)的各種問(wèn)題,為后續(xù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化提供依據(jù),最終使脫硫裝置在最佳的性能狀態(tài),為碧水藍(lán)天的環(huán)保事業(yè)做出貢獻(xiàn)。