王勇
摘要:本文主要介紹了石灰石/石膏法脫硫工藝的設(shè)備組成,詳述了各個(gè)設(shè)備檢修的相關(guān)問題,以期能為實(shí)際燃煤機(jī)組脫硫設(shè)備的檢修提供一定的建設(shè)性意見。
關(guān)鍵詞:燃煤機(jī)組;脫硫系統(tǒng);設(shè)備;檢修
前言
目前,隨著我國(guó)綜合國(guó)力和經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高,對(duì)能源的消耗量逐年的攀升。而我國(guó)的能源又以以燃煤為代表的化石燃料為主,化石燃料的燃燒造成污染性氣體的大量排放。其中最為明顯的是SO2氣體的排放、酸雨的加劇;SO2超標(biāo)排放,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成生態(tài)退化、水生物死亡、古跡農(nóng)田等遭到不可逆轉(zhuǎn)的破壞,同時(shí)也會(huì)對(duì)人類的皮膚、呼吸等造成不同程度的傷害,SO2排放的控制勢(shì)在必行。
1脫硫工藝研究現(xiàn)狀
為實(shí)現(xiàn)燃煤電廠煙氣的脫硫,國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出了適合燃煤電廠使用的多種脫硫工藝,這些脫硫工藝主要包括濕法FGD、干法FGD及半干法FGD脫硫技術(shù)兩類,其中濕法FGD脫硫技術(shù)根據(jù)吸收劑的不同又可以分為石灰石/石膏法脫硫工藝、海水脫硫法、氨法脫硫等。
1.1濕法FGD脫硫技術(shù)
濕法FGD脫硫技術(shù)是目前國(guó)內(nèi)火電廠較多采用的脫硫工藝方案,它具有幾十年的發(fā)展歷史,技術(shù)成熟完善。特別是石灰石/石膏法脫硫工藝因?yàn)槲談┵Y源豐富、成本低等優(yōu)點(diǎn),是目前應(yīng)用最多的一種脫硫工藝。海水脫硫法由于工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)單、系統(tǒng)可用率高、海水可以直接排入大海不需要后期的處理設(shè)備得到了很大的發(fā)展。但是該種工藝僅對(duì)海邊的電廠使用,對(duì)內(nèi)陸的電廠來說是不適用的。
氨法脫硫技術(shù)具有吸收速率快、反應(yīng)完全且吸收劑利用率高等優(yōu)點(diǎn),但是其對(duì)系統(tǒng)密閉性要求較高。
1.2 干法、半干法FGD脫硫技術(shù)
干法脫硫技術(shù)是指采用粉狀或者粒狀的吸收劑來處理煙氣中的二氧化硫,從而實(shí)現(xiàn)煙氣中二氧化硫的脫除,這種脫硫方法具有流程簡(jiǎn)單,沒有污水的產(chǎn)生,且能耗較低,目前在脫硫市場(chǎng)上也具有一定的比例,但是由于其副產(chǎn)物不能商品化且要增加除塵負(fù)荷,所以限制了該種工藝的發(fā)展。
2石灰石/石膏法脫硫工藝流程及設(shè)備介紹
目前石灰石/石膏法FGD脫硫工藝大多采用單爐單塔的模式,這種布置方式可以有效的降低投資和能耗的大小,方便了脫硫設(shè)備的檢修和改造。脫硫設(shè)備主要包括吸收系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、石灰石漿液制備及輸送系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、氧化系統(tǒng)、事故漿液罐和吸收塔區(qū)排放坑系統(tǒng)。
另一個(gè)比較重要的系統(tǒng)是工藝水處理系統(tǒng),這是因?yàn)樗幚淼某潭戎苯佑绊懙皆摴に噷?duì)環(huán)境的影響。脫硫系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水首先在曝氣裝置中降低COD值,然后送進(jìn)中和箱調(diào)節(jié)廢水的pH在8~9之間。然后進(jìn)入沉淀箱有機(jī)硫混合形成不溶于水的硫化物,在絮凝劑的作用下產(chǎn)生絮凝物。然后,進(jìn)入澄清池在助凝劑的作用下絮凝顆粒增大,絮凝體在重力的作用下沉積在池底,然后經(jīng)過處理形成濃縮的泥漿,利用刮泥裝置將其回收,清水則通過池子上部的溢流口經(jīng)過蜂窩過濾裝置排出到清水池,此時(shí)就已經(jīng)達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn)。
3檢修內(nèi)容和流程
脫硫系統(tǒng)的定期檢修、保養(yǎng)和整改,是脫硫系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提和基礎(chǔ),脫硫系統(tǒng)的檢修主要包括脫硫煙風(fēng)(道)系統(tǒng)、吸收塔系統(tǒng)、石灰石漿液制備、石膏脫水系統(tǒng)和工藝系統(tǒng)等設(shè)備檢修多個(gè)方面。
3.1 煙風(fēng)(道)系統(tǒng)設(shè)備檢修
要實(shí)現(xiàn)煙氣中SO2的脫除,最重要的一點(diǎn)就是要保證煙氣能夠正常的被輸送到吸收塔內(nèi),所以對(duì)風(fēng)煙系統(tǒng)設(shè)備的檢修顯得尤為重要。在風(fēng)煙系統(tǒng)中,設(shè)備檢修過程中首先遇到的旁路擋板,它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)脫硫設(shè)備旁路煙道擋板鉛封。而擋板門是用來保護(hù)脫硫系統(tǒng)和鍋爐運(yùn)行的重要設(shè)施,且在脫硫系統(tǒng)檢修期間,可以為脫硫系統(tǒng)的檢修提供適宜的環(huán)境。由于脫硫設(shè)備對(duì)于擋板門的密封性要求非常嚴(yán)格,所以所有的檢修工一般都從對(duì)擋板門的檢修開始。對(duì)擋板門的檢修,可以通過旁路擋板門開關(guān)實(shí)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)。旁路擋板門開關(guān)實(shí)驗(yàn)每周需要實(shí)驗(yàn)兩次,以保證該設(shè)備的正常運(yùn)行。由于擋板門是控制脫硫設(shè)備加入和退出運(yùn)行的重要組成部件,包括原煙氣擋板門和凈煙氣擋板門兩部分,電廠和脫硫島之間的鏈接和斷開是通過煙氣擋板門來實(shí)現(xiàn)的。脫硫系統(tǒng)的擋板門雖然要一年才真正的檢修以此,但是門軸要每周加油,保證擋板門可以快速的開關(guān),煙道要一月檢修一次,以保證煙氣的通暢。
3.2 吸收塔系統(tǒng)的設(shè)備檢修
正如上文所述,吸收塔是脫硫系統(tǒng)中主要實(shí)現(xiàn)煙氣中SO2脫除的設(shè)備,吸收塔的結(jié)構(gòu)多種多樣,包括填料塔、噴射鼓泡塔、噴淋塔等,雖然吸收塔種類繁多,但是其檢修內(nèi)容基本一致。吸收塔的檢修首先是密度化驗(yàn),要做到每月對(duì)石灰石漿密度和PH進(jìn)行化驗(yàn),保證其在實(shí)際要求的范圍內(nèi)。而漿液循環(huán)泵事故跳閘試驗(yàn)以及除霧器沖洗噴嘴試驗(yàn)則僅需要一年進(jìn)行一次就基本上能夠滿足要求,實(shí)驗(yàn)中沖洗壓力要達(dá)到0.8MPa左右,覆蓋率要達(dá)到130%。循環(huán)泵的實(shí)驗(yàn)就是要按照周期進(jìn)行實(shí)驗(yàn)就可以,漿液循環(huán)泵、氧化風(fēng)機(jī)、石膏排出泵及脈沖懸浮泵(或側(cè)進(jìn)式攪拌器)等都要做好及時(shí)巡查、定期保養(yǎng)和實(shí)時(shí)檢修,以保證所用設(shè)備不存在運(yùn)行過程中的缺陷,確保機(jī)組及設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行、控制環(huán)保指數(shù)不超標(biāo)。
3.3 石灰石漿制備系統(tǒng)
石灰石漿系統(tǒng)設(shè)備檢修中首先是稱重皮帶機(jī)稱重值的核定,一般要求每半年就要進(jìn)行一次,并且要通過調(diào)節(jié)和設(shè)定保證稱重值的誤差不超過1%,在石灰石漿制備系統(tǒng)中泵類和提升機(jī)要按照周期進(jìn)行輪換,并且對(duì)輪休的設(shè)備進(jìn)行檢修和優(yōu)化,以保證設(shè)備高性能的安全運(yùn)行。另外,在設(shè)備中埋刮板機(jī)的刮板和鏈條要保證完好,各個(gè)傳動(dòng)和軸承部件要能合理運(yùn)行,按時(shí)進(jìn)行加油,保證設(shè)備能夠順暢的運(yùn)行,沒有雜音,震動(dòng)要小。對(duì)于石灰石漿液制備系統(tǒng),要加強(qiáng)設(shè)備巡檢、供漿管道、旋流站(旋流子)等容易堵塞和漏漿,需要在檢修中加以注意。
3.4 石膏脫水系統(tǒng)
石膏脫水系統(tǒng)由石膏漿液輸送系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、濾液水系統(tǒng)、廢水給料系統(tǒng)等組成。吸收塔的密度達(dá)到設(shè)定值時(shí),石膏漿液經(jīng)石膏排出泵打至石膏旋流器濃縮分離后,底流濃漿送到石膏漿液緩沖箱中,當(dāng)石膏漿液緩沖箱達(dá)到一定液位后,自流至運(yùn)行的真空皮帶機(jī)進(jìn)行第二級(jí)脫水。石膏旋流器溢流漿液、真空皮帶脫水機(jī)的濾液、廢水旋流站底流、廢水給料箱溢流、真空皮帶脫水機(jī)濾布沖洗水回水及脫水機(jī)地漏水一起匯入濾液水箱,通過濾液水泵打回吸收塔作為吸收塔補(bǔ)水。石膏脫水系統(tǒng)一般共用一個(gè)石膏漿液緩沖箱。石膏旋流器部分溢流收集到廢水給料箱中,通過廢水給料泵和廢水旋流器再次分離,溢流送至廢水處理系統(tǒng)。
石膏漿液脫水后產(chǎn)生含水率小于10%的石膏經(jīng)石膏皮帶輸送機(jī)送至石膏庫(kù)中儲(chǔ)存。每臺(tái)脫水機(jī)設(shè)有一臺(tái)環(huán)型水封式真空泵(全套包括:真空泵、電機(jī)、聯(lián)軸節(jié)、氣液分離箱、法蘭及聯(lián)接件等)。濾布沖洗系統(tǒng)(包括箱體、泵、管道、閥門等):濾布沖洗水箱兩臺(tái)脫水機(jī)共用一個(gè),石膏餅沖洗水直接取至工藝水管道、濾布沖洗水泵兩運(yùn)一備,用于清洗濾布并作為皮帶的密封水和潤(rùn)滑水。設(shè)有混凝土結(jié)構(gòu)石膏庫(kù)一座,庫(kù)容量可以滿足兩臺(tái)機(jī)組BMCR工況下3天的石膏貯量。
4結(jié)論
目前我國(guó)近90%以上的火電燃煤機(jī)組都已加裝了脫硫設(shè)備,這些設(shè)備的正常穩(wěn)定運(yùn)行是實(shí)現(xiàn)電廠二氧化硫安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保減排的基礎(chǔ)。本文首先介紹了燃煤機(jī)組脫硫工藝的研究現(xiàn)狀,然后討論了石灰石/石膏法脫硫工藝的主要組成設(shè)備,然后詳細(xì)介紹了機(jī)組各個(gè)設(shè)備檢修,以期能為實(shí)際燃煤機(jī)組脫硫設(shè)備的檢修提供一定的建設(shè)性意見。
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