330MW机组脱硫系统运行中遇到的问题及对策

发表时间:2020/6/1   来源:《电力设备》2020年第4期   作者:兰松涛
[导读] 摘要:脱硫系统作为火电机组的重要运行系统,通过加强运行管理、技术管理加强对石灰石品质、浆液浓度、浆液pH值等参数的调节,加强对浆液循环泵的运行状态、氧化风机及石膏脱水系统的运行监视,及时发现脱硫系统运行中出现的问题,并及时采取措施确保脱硫系统运行稳定可靠。
        (大唐辽源发电厂  吉林辽源  136200)
        摘要:脱硫系统作为火电机组的重要运行系统,通过加强运行管理、技术管理加强对石灰石品质、浆液浓度、浆液pH值等参数的调节,加强对浆液循环泵的运行状态、氧化风机及石膏脱水系统的运行监视,及时发现脱硫系统运行中出现的问题,并及时采取措施确保脱硫系统运行稳定可靠。基于此,以下对330MW机组脱硫系统运行中遇到的问题及对策进行了探讨,以供参考。
        关键词:机组脱硫系统;安全运行;遇到的问题;对策分析
        引言
        随着新环保法的施行与超低排放的要求,已投产的火力发电企业纷纷进行超低排放改造,其中就包括在锅炉风烟系统尾端增建了满足超低排放标准的烟气脱硫系统。但脱硫系统投运后对引风机出口管道特性的影响,使引风机安全运行存在一定隐患,极有可能发生因出口管道阻力增大而发生的轴流式引风机压风、强风等引风机失速事件。对机组安全,环保参数均有极大影响。
        1脱硫系统的定义
        烟气脱硫系统,又称为FGD系统,是从工业废气或者烟道气中去除SO2以及将SO3的系统,是一种燃烧后脱硫技术。通常,这种系统主要运用塔内强制氧化方法或者浆液循环的石灰石烟气脱硫工艺或者石膏湿法烟气脱硫工艺。其具体工艺流程是原烟气经过增压风机不断升压,利用吸收塔烟气入口进入到吸收塔中,烟气进入吸收塔后向上方进行流动,而且和逆向喷淋降低的循环浆液的小液滴发生碰撞,在喷淋区域烟气和碱性石灰石浆液引起良好的接触反应,将烟气中含有的二氧化硫脱除后,通过除雾器将烟气中的所有雾滴都去除点,再从烟囱排放出来;石灰石浆液是由装置在吸收塔内部喷淋母管上的很多喷嘴喷射出来,和烟气接触发生过程中与反应脱除烟气中的CO2后,进入到吸收塔浆池中,从而形成石膏浆液。在烟气脱硫系统中,烟道其和碱性物质在喷雾塔内碰撞,在水中溶解烟道气包含的SO2,反应生成稀酸溶液,之后和在水中溶解的碱性物质形成中和反应,再从水溶液内析出形成的硫酸盐以及亚硫酸盐。
        2330MW机组脱硫系统运行中遇到的问题
        2.1石灰石原料不合格
        脱硫效率与石灰石纯度和颗粒细度有很大关系。当石灰石颗粒比较细时,脱硫发生反应时的接触面积较大,石灰石与二氧化硫反应比较充分,脱硫效果好,脱硫效率高。当石灰石纯度较高时,同样质量的石灰石,碳酸钙纯度较高,脱硫反应效果就好,脱硫效率就高。通过现场试验证明,当石灰石碳酸钙纯度在90%以上时,反应效果好,脱硫效率高;当石灰石颗粒90%通过250目筛时,脱硫效率高。在石灰石采购过程中,要加强对石灰石的抽检力度,确保石灰石的合格率。
        2.2脱硫系统运行调整不当
        整个脱硫系统的运行管理调整不当,当浆液浓度高时,应及时排出浆液至石膏脱水系统,同时补充新鲜浆液至脱硫塔,调节好浆液浓度和浆液的pH值,确保浆液品质良好、石膏脱水系统运行正常。当其中一个环节出现故障时,应及时处理。由于运行调整不当,导致几个故障叠加到一起出现时,再加上处理不及时,会最终出现浆液恶化的后果。
        2.3pH值偏低
        脱硫塔中浆液的pH值是否合格,直接影响脱硫塔中二氧化硫去除反应效果的好坏。浆液的pH值同时还会影响脱硫塔中石灰石、石膏等物质的溶解度。如果石灰石、石膏溶解度降低,将会形成液膜,从而降低脱硫反应的速度。在脱硫塔的实际运行过程中,吸收塔的浆液pH值受多种因素的影响,包括进入吸收塔的烟气流量、烟气中二氧化硫的含量等多种因素的影响。为了保证脱硫反应效率,在日常运行中,通过向脱硫塔中补充新鲜浆液来调节脱硫塔的pH值在合理范围内。


        3提高330MW机组脱硫系统运行的对策
        3.1降低浆液循环泵的运行电耗
        浆液循环泵在不同的情况下会选择不同的工作方式,系统的设计阻力大小也不一样。针对实际情况适当增加管径、降低浆液循环泵运行台数、优化脱硫系统的钙硫比等都是降低浆液循环泵运行电耗的针对性措施。值得注意的是,所有的措施都必须要保证二氧化硫的排放浓度,液气比也需要保持不变,才能降低系统的流速,把控系统的水利损失,保护滤网的同时省电。
        3.2对脱硫烟气中的废弃物进行二次利用
        因为湿法脱硫所产生的物质主要为脱硫石膏,而脱硫石膏不仅能用于农业,而且还能用于工业。在处理脱硫废弃物时,特别是处理石膏时,通常会将其制作成砖块,用于建筑施工行业,但这种砖块在工艺参数上同传统的施工砖块还是有一定差别的。除此之外,脱硫处理之后的石膏也可以进行循环利用,例如,将其作为水泥缓蚀剂参与到相应的工序,将脱硫处理后的石膏作为水泥缓蚀剂,能够有效提升水泥的强度,减少其他材料的消耗量。并且,脱硫处理后的石膏还可以用于农业,改善土壤的结构和土壤的排水功能,从而很好的调节土壤的酸碱度。
        3.3低碳燃烧技术
        从实际的应用情况来看,应用低碳燃烧技术脱硝较为合理。在火电厂的燃煤煤炭过程中该技术的应用较为广泛。使用该技术需要对燃烧条件作出改变,使得烟气中有害物质的含量能够得到有效降低。综合分析低氮燃烧,需要将该技术分为五种类型,分别是循环硫化床锅炉、空气分级、烟气再循环、氮氧化物、燃料分级。在火电厂中应用这些低碳燃烧技术,在燃烧燃料的过程中,就能获得一定脱硝效果。在实际应用的过程中,要实现对空气比的有效控制,使空气混合的方式获得改变,防止烟气中有氮氧化合物的生成。从理论层面展开分析,认为低碳燃烧技术有比较好的脱硫脱硝效果,但是在实际的应用中,受到多种现实因素的限制作用,导致实际获得的脱硫脱硝效果并不理想。
        3.4节约水资源
        脱硫反应会产生水蒸气,因为设备老化等问题,会导致大量的水分被蒸发,水资源浪费严重。节约水资源的主要措施是加装烟气换热器、回收冷凝液、选用好的真空皮带机以及回收利用冷却水和冲洗水。节约水资源要从技术、设备和吸收塔内循环利用多方面进行,避免浪费。
        3.5活性炭处理技术的应用
        火电厂在生产过程中,需要发挥活性炭吸附能力的优势,用来吸附火电厂生产过程中所产生的二氧化硫,达到脱硫脱硝的目的。在应用活性炭技术的过程中,将催化剂引入,这样火电厂在运行的过程中,所产生的各种有害物质都能转化为硫酸或者是硝酸,能被活性焦炭所吸附。之后会进入到分离设备中,实现出烟气的脱硝和脱硫处理。可以对从烟气中脱离的二氧化硫进行再次处理,经过处理后的气体会进入到二层脱硫脱硝设备中,在催化剂的作用下,该装置会产生氮气。而在第一层装置中,活性焦炭会接受350摄氏度的高温,此时附着着硫酸的活性炭会释放出大量的二氧化硫气体,火电厂在后期排放的烟气的净化效果也能得到保证,实现人们所起到的目标。
        结束语
        脱硫系统对引风机的安全运行有一定的影响,运行人员应加强对运行参数的监视和分析,对风烟系统的参数做到心中有数。对不同的负荷下,风机的电流,动叶的开度,烟气侧的流量,风机进口的压力,空预器烟气侧的差压进行分析,发现问题,及时正确处理,方能有效地保证引风机和锅炉系统的安全运行。在事故处理过程中,应同时注意其它画面设备的监视和调整,防止连锁反应导致工况恶化。
        参考文献
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        [4]杨来顺,徐明海,孙宪航,王建星,杨志磊.涡发生器对脱硫系统除雾器性能的影响[J].化工进展,2018,38(06):2600-2609.
 
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