白雁飛 李春光
(同煤大唐塔山第二發(fā)電有限責(zé)任公司,山西大同,037001)
某電廠采用2×660 MW 燃煤火力發(fā)電機(jī)組,裝設(shè)兩套煙氣脫硫裝置,采用石灰石-石膏濕法脫硫裝置[1]。其中,脫硫吸收塔密度計(jì)和PH 計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確率,是監(jiān)控吸收塔漿液品質(zhì)的重要因素,運(yùn)行人員通過(guò)綜合考慮漿液PH 值及密度值,對(duì)供漿量和啟停石膏脫水進(jìn)行合理調(diào)配,達(dá)到以最優(yōu)的能源消耗來(lái)確保穩(wěn)定高效的脫硫效率,以滿足超低排放標(biāo)準(zhǔn)。
現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中,通過(guò)對(duì)比實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與儀表測(cè)量數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)脫硫吸收塔密度值長(zhǎng)期與實(shí)測(cè)偏差在20 kg/m3左右,PH 值長(zhǎng)期與實(shí)測(cè)偏差在0.2 左右。另外,設(shè)備實(shí)際投運(yùn)中還存在跳變、大幅波動(dòng)等問(wèn)題。
因此,降低吸收塔密度計(jì)和PH的缺陷率[2-4],對(duì)脫硫效率至關(guān)重要。
該套石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)工藝流程如下:由引風(fēng)機(jī)來(lái)的全部煙氣經(jīng)MGGH 原煙氣冷卻器后進(jìn)入脫硫吸收塔,煙氣在吸收塔內(nèi)自下向上流動(dòng),在吸收塔洗滌區(qū)(吸收區(qū))內(nèi),煙氣中的SO2、SO3被由上而下噴出的吸收劑漿液吸收生成CaSO3,在吸收塔反應(yīng)池中被鼓入的空氣氧化而生成穩(wěn)定的石膏,吸收塔內(nèi)漿液由石膏漿液泵排至石膏旋流站進(jìn)行濃縮分離,整體脫硫效率達(dá)到98.81%。脫硫后的煙氣經(jīng)一級(jí)管式除霧器和兩級(jí)屋脊除霧器除去煙氣中攜帶的漿霧,使煙氣含液滴量小于50 mg/Nm3,經(jīng)濕式電除塵處理后滿足出口粉塵≤5 mg/Nm3的要求,通過(guò)濕式電除塵處理后的煙氣經(jīng)過(guò)MGGH 凈煙氣再熱器后,將排煙排入大、氣,該項(xiàng)目為超低排放項(xiàng)目。
每套煙氣脫硫裝置分上下兩側(cè)安裝PH計(jì)共4個(gè),密度計(jì)1個(gè),兩套煙氣脫硫裝置總計(jì)安裝10個(gè)化學(xué)儀表進(jìn)行連續(xù)取樣監(jiān)測(cè),取樣后的漿液樣品經(jīng)地溝進(jìn)入吸收塔地坑泵中,通過(guò)地坑泵打回吸收塔。
經(jīng)統(tǒng)計(jì),2017 年吸收塔密度計(jì)和PH 計(jì)測(cè)量缺陷多達(dá)20多條。雖然頻繁標(biāo)定,但長(zhǎng)期運(yùn)行效果仍不理想。吸收塔密度計(jì)和PH 計(jì)的測(cè)量準(zhǔn)確率低,缺陷率高,共更換電極6個(gè),其中有2個(gè)是因?yàn)殡姌O破損造成,這些工作極大地增加了運(yùn)維人員負(fù)擔(dān),也對(duì)運(yùn)行的調(diào)整造成一定的影響。所以提升表計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確率有利于測(cè)量?jī)x表的維護(hù)工作以及提高吸收塔的運(yùn)行效率。
從生產(chǎn)技術(shù)、設(shè)備情況、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等各環(huán)節(jié)觀測(cè)分析可知,造成脫硫吸收塔密度計(jì)、PH 計(jì)與實(shí)測(cè)偏差大的主要因素主要有以下四個(gè)方面:(1)流量調(diào)節(jié)不合適;(2)人工控制沖洗周期性差;(3)取樣管管路入口易堵塞;(4)標(biāo)定造成的偏差。
原來(lái)無(wú)手動(dòng)閥門,不進(jìn)行流量調(diào)節(jié);改進(jìn)后在取樣管路排放口增加手動(dòng)閥門進(jìn)行調(diào)節(jié),合理調(diào)控流量。流速過(guò)大或過(guò)小是造成流量不合理最主要的因素。取樣流速并不是越大越好,也不是越小越好,還要考慮設(shè)備的沖刷問(wèn)題。為此設(shè)定一個(gè)周期,通過(guò)不斷調(diào)節(jié)取樣出口的手動(dòng)閥門,并觀察數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和準(zhǔn)確率,調(diào)試一個(gè)最合理閥門開度。歷經(jīng)為期一周的實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明取樣出口處手動(dòng)閥門控制在開度為65%~68%時(shí),取樣測(cè)量穩(wěn)定且符合設(shè)備運(yùn)行要求,具體效果見圖1、2。
圖1 改進(jìn)閥門前后3天PH準(zhǔn)確率
圖2 改進(jìn)閥門前后3天脫硫吸收塔密度準(zhǔn)確率
改進(jìn)前運(yùn)行人員隨機(jī)沖洗,無(wú)固定時(shí)間;改進(jìn)后,由熱控部門牽頭共同編制的自動(dòng)沖洗邏輯試驗(yàn)并投入使用,1小時(shí)沖洗1次。經(jīng)過(guò)一周實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明程序運(yùn)行正常,經(jīng)調(diào)取曲線,密度計(jì)測(cè)量平穩(wěn),PH計(jì)測(cè)量偏差度減小,效果明顯。表1 分別取自動(dòng)沖洗系統(tǒng)投入期及投入后10個(gè)測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,得到相應(yīng)PH偏差量。
表1 自動(dòng)沖洗邏輯投入前后PH測(cè)量偏差
由上表對(duì)比可知,自動(dòng)沖洗邏輯投入后PH 值較自動(dòng)沖洗邏輯投入前PH值精準(zhǔn)度高。
由于取樣管管路入口易堵塞,所以需要及時(shí)沖洗。采用關(guān)閉取樣出口閥門—打開沖洗水電動(dòng)門、取樣電動(dòng)門的反沖洗步驟。經(jīng)過(guò)為期一個(gè)月的反沖洗的實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明一周反沖洗一次狀態(tài)最佳,既可以將管路入口沖洗干凈,又不會(huì)因沖洗過(guò)度造成人力物力資源浪費(fèi)。符合設(shè)備運(yùn)行要求,具備良好效果(見下表)。
表2 固定沖洗取樣點(diǎn)每三天取樣一次測(cè)得PH偏差
對(duì)策實(shí)施后,2018年8月加強(qiáng)數(shù)據(jù)的收集和比對(duì),經(jīng)與2017年比對(duì),脫硫吸收塔PH 計(jì)2018年月度測(cè)量偏差整體要比2017年小,效果明顯,具體效果見圖3。
圖3脫硫吸收塔PH計(jì)效果測(cè)量偏差情況
對(duì)策實(shí)施后,2018年8月加強(qiáng)數(shù)據(jù)的收集和比對(duì),經(jīng)與2017年比對(duì),脫硫吸收塔密度計(jì)2018年月度測(cè)量偏差整體要比2017年小,效果明顯。
圖4脫硫吸收塔密度計(jì)效果測(cè)量偏差情況
該電廠采用E+H的電極,單位成本約4 000元/個(gè),且采購(gòu)周期較長(zhǎng)。2018年度與2017年度相比,共節(jié)約電極2個(gè),節(jié)約成本約8 000元。脫硫吸收塔用電耗電率一般為0.8%~1.0%,提升測(cè)量準(zhǔn)確率有利于測(cè)量?jī)x表的維護(hù)工作以及提升吸收塔的效率,預(yù)計(jì)可以節(jié)約電廠用電0.01%,并具備長(zhǎng)期效果。