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        關(guān)于脫硫吸收塔脫硫效率低的原因分析

        2020-11-03 13:03:22康寧
        關(guān)鍵詞:循環(huán)泵濾網(wǎng)磨機(jī)

        ◎康寧

        大唐鞏義發(fā)電有限責(zé)任公司1號機(jī)組為660MW超超臨界燃煤機(jī)組,煙氣脫硫裝置采用石灰石—石膏濕法脫硫工藝(以下簡稱FGD),在設(shè)計煤種、鍋爐BMCR工況、處理100%煙氣量條件下保證脫硫裝置入口SO2濃度≤4098mg/m3(標(biāo)態(tài)、干基、6%O2)時,脫硫裝置出口SO2濃度≤35mg/m3(標(biāo)態(tài)、干基、6%O2),脫硫效率≥99.15%。

        自2020年3月5號啟機(jī)以來,出現(xiàn)脫硫效率偏低的狀況,相比以往,相同的工況和入口SO2濃度下,需要多開兩臺漿液循環(huán)泵,使脫硫系統(tǒng)運(yùn)行成本顯著增加,同時影響機(jī)組帶高負(fù)荷運(yùn)行。

        由于機(jī)組仍在運(yùn)行中,主要從以下方面進(jìn)行檢查分析:(1)二氧化硫在線測量儀表(CEMS)檢查,具體表現(xiàn)為在線測量儀表失真會使測量結(jié)果不真實(shí),不能準(zhǔn)確反映煙道內(nèi)SO2濃度值,導(dǎo)致脫硫效率偏離正常值。檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)在線儀表實(shí)測凈煙氣中SO2含量為27 mg/m3,折算后上傳至國家環(huán)保中心的數(shù)值為29.6 mg/m3,現(xiàn)場實(shí)際測量發(fā)現(xiàn)凈煙氣中SO2含量為14 mg/m3,折算后為15.5 mg/m3,偏差14.1 mg/m3,誤差較大。(2)石灰石品質(zhì)化驗分析,石灰石化驗結(jié)果如下:CaO含量為52.91%,MgO含量為0.45%,滿足石灰石CaO含量≥50.4%,MgO含量≤1.2%的要求。(3)濕磨機(jī)碾磨后石灰石漿液化驗分析,石灰石漿液中石灰石粒徑較大(過篩率31.34%,325目),遠(yuǎn)小于90%通過325目篩的設(shè)計要求。石灰石粒徑越大,其表面積越小,吸收速率越慢,漿液活性降低。(4)液氣比/氣液流場對1號機(jī)脫硫效率影響分析。

        5臺漿液循環(huán)泵運(yùn)行電流和出口壓力與2019年12月份工況對比如下:

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        循環(huán)泵電流和出口壓力均出現(xiàn)了不同程度的變化,電流下降則證明輸送至噴淋層的漿液流量下降,吸收塔的Ca/S和液氣比均有所下降。

        由于機(jī)組在運(yùn)行狀態(tài),僅能對檢查出來問題的(1)、(3)項進(jìn)行改進(jìn),第(4)項需待機(jī)組停運(yùn)后開塔檢查。

        2020年4月底,機(jī)組停運(yùn),對吸收塔進(jìn)行開塔檢查,檢查情況如下:

        1.吸收塔底部石膏淤積情況:A、D、E循環(huán)泵下部堆積石膏較少,堆積石膏未達(dá)到循環(huán)泵入口濾網(wǎng)底部;B、C循環(huán)泵入口濾網(wǎng)被石膏堵塞嚴(yán)重,B循環(huán)泵底部濾網(wǎng)已被全部堵死,C循環(huán)泵底部濾網(wǎng)及正面濾網(wǎng)均被堆積,正面濾網(wǎng)被堵塞有300mm高,堵塞最為嚴(yán)重。經(jīng)查詢設(shè)計資料并計算,循環(huán)泵濾網(wǎng)通流面積與循環(huán)泵入口管道橫截面積比值為3.5,通流面積比值應(yīng)介于3.5-4之間,由于原始設(shè)計裕度太小,在循環(huán)泵濾網(wǎng)發(fā)生部分堵塞時,濾網(wǎng)通流面積已無法滿足循環(huán)泵需求,進(jìn)而影響循環(huán)泵吸入流量。在底部石膏中同時發(fā)現(xiàn)了部分顆粒度在3mm左右未磨碎的石子,這部分石子既加速管道磨損,同時也容易堵塞管道,對設(shè)備危害極大,同時也容易在吸收塔塔底堆積。

        2.湍流層檢查情況:吸收塔內(nèi)原煙氣與噴淋層之間加裝一層湍流層,使進(jìn)入塔內(nèi)的原煙氣均勻進(jìn)入噴淋層,可有效提升脫硫效率。湍流層檢查無問題,零部件無缺失。

        3.噴淋層檢查情況:噴淋層管道及噴嘴未發(fā)生脫落及斷裂現(xiàn)象,在對管道及噴嘴是否堵塞進(jìn)行檢查時,發(fā)現(xiàn)B、C、D層噴嘴及管道存在不同程度的堵塞現(xiàn)象,如下表:

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        每層噴淋層共計216個噴嘴,B、C、D層堵塞比例已經(jīng)較大。對堵塞部位進(jìn)行開天窗用水沖洗疏通,發(fā)現(xiàn)堵塞堵塞原因如下:1.塔壁防腐鱗片脫落,進(jìn)入噴嘴和支管,造成噴淋支管和噴嘴堵塞。2.噴淋支管內(nèi)殘留未磨碎的石灰石顆粒和石子,大顆粒石灰石和石子在管道內(nèi)沉淀堵塞。

        至此,吸收塔脫硫效率不合格的原因已徹底找到,主要原因為:(1)磨機(jī)制出漿液細(xì)度不合格;(2)CEMS在線監(jiān)測儀表有偏差;(3)漿液循環(huán)泵入口濾網(wǎng)堵塞;(4)噴淋層管道及噴嘴堵塞。

        下一步主要針對性改進(jìn)措施:1.磨機(jī)電流長期偏低,磨機(jī)內(nèi)部鋼球量不足,磨機(jī)內(nèi)部大鋼球數(shù)量缺少,導(dǎo)致進(jìn)入磨機(jī)內(nèi)部石灰石研磨不足,石灰石漿液細(xì)度不滿足系統(tǒng)使用要求,按照每添加一噸鋼球,磨機(jī)電流升高1A的估算方法,逐步將磨機(jī)電流調(diào)整到設(shè)計值。2.由熱工人員對測量不準(zhǔn)的CEMS在線監(jiān)測儀表進(jìn)行校準(zhǔn),縮小測量誤差。3.加強(qiáng)漿液循環(huán)泵停泵后的反沖洗工作,利用泵內(nèi)管道的壓力將循環(huán)泵濾網(wǎng)處的石膏沖走;加強(qiáng)吸收塔脫水工作,降低吸收塔運(yùn)行密度,低密度運(yùn)行,可有效降低石膏在吸收塔底部沉積量。4.吸收塔內(nèi)防腐鱗片脫落后經(jīng)過漿液循環(huán)泵進(jìn)入噴淋層,經(jīng)檢查,循環(huán)泵濾網(wǎng)四周與吸收塔塔壁之間有30mm寬的縫隙,噴淋層堵塞雜物大多從此部位進(jìn)入,計劃采購與吸收塔濾網(wǎng)同材質(zhì)的1.4529不銹鋼板材,焊接在濾網(wǎng)縫隙處。5.在吸收塔內(nèi)壁每層噴淋層處增加一圈寬度為300mm的提效環(huán),可有效減少煙氣在吸收塔塔壁部位的逃逸現(xiàn)象,增加煙氣與噴淋層漿液的接觸時間,有效降低吸收塔出口凈煙氣中SO2含量。

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