热电厂烟气氨法脱硫装置优化改造

发表时间:2020/9/3   来源:《科学与技术》2020年第9期   作者:丁计春
[导读] 针对当前一些企业在热电厂氨法脱硫装置运行过程当中出现的各种问题

         摘 要:针对当前一些企业在热电厂氨法脱硫装置运行过程当中出现的各种问题,可以直接采用增加过滤器,以及反冲洗,还有更改取出口,控制pH值等的步骤环节进行解决,这样也为装置的运行取得了一定的良好的效果。在改造完成之后还可以持续的运行达到六个月以上,有效的提高了系统的稳定性和可靠性,同时还会产生较大的环保效益以及经济效益。
         关键词:氨法烟气脱硫;腐蚀;堵塞;积料;工艺优化
          
         在一些热电厂过滤烟气的时候采取的方式是氨法脱硫工艺,但是在系统开展相关工作的时候,一些设备并没有办法能够长期直接持续的运行工作,氧化的能力也存在不足,设备内部的防腐层同样容易遭到破坏,形成塔内积料堵塞等的一系列问题。这些问题严重影响了工作的顺利进行,因此,需要对相关工艺条件进行深入的研究和有效的分析,进行专项的公关优化,从而促使装置可以更加顺利的运行下去,提高装置运行的效率以及运行的时间。同时使得终端产品硫酸铵采取一定的措施可以快速的提高生产的数量,烟气经过处理也可以直接达到一定的标准,从而有效的实现增产节能的相关目标,这也为其他企业使用烟气氨法脱硫工艺提供了一些运用的经验以及相关的标准,相对比来看,这具有更加重要的意义。
         1基本情况
         当前在热电厂重一共有四台燃煤流化床锅炉,一般情况下都采取氨法烟气脱硫工艺,同时还设置了AB两套烟气脱硫的装置。其中标号为一和标号二的炉共用A塔进行工作,每小时处理260吨锅炉的烟气量,相应的,标号为三和四的炉则是直接共用B塔进行处理,每小时处理的烟气量为130吨+220吨锅炉的烟气量,烟气中含有的二氧化硫,经过脱硫氧化处理和纯化处理,以及之后的浓缩,离心,干燥等等环节后生产出来硫酸铵产品,还没有三废的排出,两套脱硫系统在运行工作的过程当中共用一套硫酸铵后处理系统,脱硫后的烟气的处理方式是直接通过塔顶向烟囱进行排放。
         2系统中存在的问题
         自2013年相关的系统进行投放使用之后,就出现了很多在工艺和设备上都有很多问题的事件,这就导致了这些装置没有办法长期的运行下去,有关表现主要在这几个方面。
         2.1浆液发黑硫酸氨品相差
         浆液发黑的现象经过详细的分析可以发现,主要的原因就是因为其中出现的粉尘比较多,在烟气进入后就会随之而带来一定的粉尘,粉尘只能通过硫酸氨产品进行排放,或者是直接从净烟器烟囱中排放出去。
         粉尘在工作运行的过程可以作为硫酸铵晶体晶核,少量的粉尘出现在硫酸氢体上可以有助于硫酸体的成长,但是如果硫酸产品中粉尘的数量比较高,那么就会出现金和过多而导致硫酸铵颗粒比较细,离心机无法正常的出现分离的现象。同时,如果在生产的过程当中粉尘和溶液一旦被混合,那么溶液的粘度就会大大的增大,这也会造成喷头或者是除雾器出现严重堵塞的情况,再加上粉尘当中的重金属,对整个环境的影响也会导致装置中脱硫效率被严重的降低,因此一定要严格的控制进入到脱硫塔粉尘含量。
         2.2亚硫酸铵氧化不良
         这种装置使用的技术一般情况下都是喷射氧化技术,这一技术的原理相对来说比较简单,主要是对于喷射泵的利用,可以在高压高速流动的状态下进行射流尾部形成真空,从而吸入空气,使得能够产生大量的气液反应界面完全形成氧化的反应,但是如果脱硫装置在高于50%的负压形况下,产生的氧化不足的情况就会被明显的显示出来,表现就是产生的物料会偏黄色,并且带有非常刺激的二氧化硫的味道。随着负荷的不断升高,亚硫酸氨的浓度也会逐渐的上升,一旦出现了满负荷的状态,那么氧化液当中的亚硫酸铵浓度就随之而达到5%至10%,这时浆液系统所占据的比重也会随之而快速的上升,浆液的粘度比较大,并且其中不会含有固体的颗粒,离心机就会难以分离,最终导致系统停运。


         2.3塔内积料堵塞
         上文当中提到的在那种生产情况下产生的硫酸铵结晶颗粒比较小,母液粘度大,流动性比较差,除此以外喷淋区域的设计也不可能被完全铺盖,部分区域中长时间没有喷淋的出现,或者是喷淋的密度达不到一定的标准,那么这也将会是形成结晶挂料的一个重要的原因。对于一些比较容易出现结晶的部位,比如说塔壁隔板等重点部位在生产运行的过程当中则是缺少必要的冲洗措施,一般情况下都会导致物料的积累越来越多,同时也会使得塔内的工程状况进一步的恶化,特别是在硫酸铵结晶的情况比较差,结晶的颗粒相对比较细的时候,物料也会难以分离,返回塔内清液当中还有大量的硫酸铵颗粒,这也会在某种程度上增加系统进行运行的时候的负荷,导致硫酸氨的生成量远要大于取出的量,无法分离的硫酸铵颗粒最终都会在塔内进行堆积,这不利于后续工作的进行。
         3优化改造方案
         针对脱硫系统当中出现的一系列问题,需要结合当前企业的脱硫装置长期运行的实践经验进行分析,并提出了一些解决的方案措施。
         3.1泵进口增加过滤器
         针对塔内喷头经常出现堵塞的情况,这一措施可以很好的解决这些问题,在检测的过程当中,经常会发现堵塞物分为两种,这两种都经常的出现,一种是在运行的过程当中,逐渐被脱落的玻璃鳞片或者是玻璃丝布,而另外一种则是在系统运行的过程当中,在塔内浓缩段因为长时间无法被冲洗所形成的大块硫酸氨晶体,这种晶体的硬度比较大,并且难以溶于水,因此采取的优化改造措施也是针对这些堵塞物作制定的方案。首先是在循环泵的进口处增加一个过滤网,并且要定期的对循环泵的进口处进行清理,还有周边的区域,这样能够有效的保证有效果喷淋的效果,与此同时还需要考虑到浓缩段和脱硫段的喷头类型不相同,以及其中所含有的溶液类型也不相同,这对过滤网的滤网开孔进行了核算,保证了流通的面积,并且还有效地保证了过滤的最终效果。
         在运行工作当中出现的浓缩段喷头一般都是两英寸的切向实心锥形喷嘴,其中自由畅通的直径达到了22mm,而脱硫段的喷头这种都是1英寸到1/2英寸超大通径螺旋形实心锥形喷嘴,自由畅通的直径为11.1mm,因此增浓泵进口滤网的开孔直径普遍都选择成为20mm,其中脱硫泵进口滤网开口直径,可以直接选择为10mm,在经过以上的优化改造措施以后,目前各个循环泵运行都非常的正常,喷头堵塞的情况也有效地改善了。
         3.2浓缩段优化
         浓缩的因为其中的浆液含固量比较高,所以说磨损的情况也非常的严重,磨损和酸腐蚀液之间两者共同的进行作用,这就会使得内防腐层被更加严重的破坏掉,在塔内出现浓缩段或者是塔壁内部积料垮塌出现后非常容易会对隔板造成非常严重的冲击,从而使得内部的防腐层碳钢基体以及玻璃鳞片两者出现脱离的现象,这使得腐蚀的情况将会更加的严重,针对上文当中所提出的这种现象,需要采取的优化措施是在浓缩段喷淋层所对应的塔壁上下1 m 都铺设 8 mm 厚的碳化硅挂板,而挂钩则是需要采取型号为2205的双向不锈钢板,在接板的缝隙处则是需要使用树脂或者是碳化硅粉进行填充或者是密封的操作,而隔板容易导致积料的产生,其中一些别的物质非常容易被磨损,而玻璃鳞片出现了防腐的情况,那么就需要及时的采取一些有效防腐的措施,还需要铺设相应的碳化硅板,并且保证碳化硅版的平整度。
         4结束语
         对于脱硫装置进行优化改造之后,运行效果可以很明显的看出来改变,有效地实现了烟气排放数据优于国家标准的最初目标,并且还帮助系统长期的运行下去。
         
         参考文献:
         [1]高正来,周国山,沈东,潘正琪,周威,信晓颖,李艳.湿式电除尘器与氨法脱硫协同脱除多种污染物效果研究[J].华电技术,2020,42(1):25-28.
         [2]崔昊.杆塔构件截面型式和材质优化设计分析[J].电力系统装备,2019,0(20):12-13.
         [3]冀娜.铜渣选半自磨机耐磨衬板降本管理优化[J].中国设备工程,2020(3):20-21.
        
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