彭文峰
国家电投集团贵州金元股份有限公司纳雍发电总厂 贵州 毕节 551700
摘要 为了响应环境保护政策，燃煤电厂在发电过程中采用脱硫设备来降低废料中的硫含量，减少二氧化硫的排放。但是由于电厂燃煤量巨大以及燃煤中硫含量较高的原因，电厂内部的脱硫设备需要长周期地运行。为了提高脱硫设备的工作效率，降低设备的运行时长，本文就燃煤电厂脱硫设备长周期运行的主要原因进行深入分析，并提出优化建议。
关键词：燃煤电厂；脱硫设备；长周期运行主要因素
引言：本文首先对燃煤电厂中应用脱硫设备的必要性进行探究，并对脱硫设备的工作原理进行简要阐述；然后对影响燃煤电厂脱硫设备长周期运行的主要因素进行探究，并对设备长周期运行的副作用进行总结；最后，针对各个因素提出优化建议，减少脱硫设备的运行时长，并提高脱硫设备的工作效率。
一、燃煤电厂应用脱硫设备的必要性以及脱硫工艺概述
随着工业生产的大规模发展，生态环境受到不同程度的破坏。据研究调查显示，影响空气质量的主要因素之一是二氧化硫超标排放。燃煤电厂利用煤炭燃烧发电过程中，会产生大量的二氧化硫以及其他硫氧化合物，如果不对这些二氧化硫气体进行治理，不仅会严重污染空气质量，还会导致严重的酸雨现象。二氧化硫溶于水，随着大自然水循环的过程再次进入低下水，还会对生活用水造成污染。由此可见，如果不对燃煤电厂进行脱硫处理，其带来的一连串反应会严重危害到居民的正常生活。因此，在燃煤电厂中安装脱硫设备对燃煤进行脱硫处理是十分有必要的。由于国家对环境保护的力度不断加大，特别是习总书记提出绿水青山就是金山银山的理念之后，各级政府都在积极倡导保护环境，倡导节能减排，优先保护生态环境，尤其在高耗能高污染企业更是做到了拉闸限电，政策上不与支持，税收上不与支持等限制性措施，而作为火力发电厂而言，由于需要保障充足的电力供应，需要消耗大量煤炭资源，因此在燃煤过程中，控制煤炭中部分有害元素的排放特别是硫元素的排放就显得十分必要，是必须控制的要素之一。
燃煤电厂产生的二氧化硫主要有两种方式，一种是燃煤中含有的硫与锅炉中的氧气发生反应生成的；一种是空气中的硫与氧气在锅炉内部的高温状态下发生反应生产二氧化硫。脱硫设备主要由吸收塔、传送机、除雾器和换热器组成，其中吸收塔的作用是通过反复喷洒石灰石与石膏混合液来吸收锅炉中的二氧化硫，二氧化硫与碱性物质发生中和反应，二氧化硫能够很好地被吸收掉；传送机是传送脱硫过后的煤炭；除雾器的主要作用是去除燃煤尾气中的水滴，起到净化干燥的作用；换热器属于节能设备，利用高温硫烟气来加热低温硫烟气。在使用脱硫设备时，还需要用到磨粉机，将煤炭燃料磨碎，一是为了使燃煤能够与其他助燃剂充分接触，充分反应，提高反应速率；二是提高脱硫设备的脱硫效率。
二、影响燃煤电厂脱硫设备长周期运行的主要因素分析
（一）燃料含硫量较高
导致燃煤电厂脱硫设备长周期运行的一大原因是燃煤中含硫量较高，为了使排出的尾气和底料中的含硫量达到核定标准，只能延长脱硫设备的运行周期。据研究数据显示，2019年华电集团燃煤电厂供电耗煤达到298克/千瓦时，全国燃煤电厂耗煤量仍然十分巨大。平均燃煤量和燃煤中含硫量较高，导致燃煤电厂脱硫设备长周期工作。根据煤炭中的含硫量对其进行分类：含硫量低于百分之一的属于低硫煤；含硫量约为百分之一到百分之三为中硫煤；含硫量大于百分之三的为高硫煤。
各个燃煤电厂应该严格控制燃煤中的含硫量，在运行成本能够支撑的条件下，尽量使用低硫煤，减少煤炭燃烧中硫元素的含量，进而降低脱硫设备的运行强度。
（二）烟气废气含焦油量较高
电厂为了节约成本采购劣质煤用以发电，这样就会使锅炉煤质燃烧不充分或者进行投油助燃，燃料大量随着锅炉尾部烟气进入吸收塔，造成吸收塔有机物含量增加。在这样的工况条件下会导致脱硫装置运行过程中吸收塔浆液起泡溢流，浆液脱硫效率低下，吸收塔防腐层腐蚀损坏，石膏脱水困难，残留的焦油废气物质会储存在脱硫设备内部。经年累月，大量的废气焦油物质会堵塞脱硫设备的运输通道，会导致脱硫设备的脱硫效率下降，严重情况下还会导致设备出现停工现象。可以使用品质较好燃煤。因此，最好的方式是找到少含，不含焦油类物质的原料替代品。除此之外，燃煤电厂的检修人员应该定期对脱硫设备进行清理，加入除油剂、除泡剂，防止出现管道堵塞现象。
（三）设备存在故障，无法及时修理
据研究调查显示，脱硫设备内部除雾器是故障率较高。但是除雾器没有内设阀门，当内部管道系统或水冷器出现故障时，无法将除雾器拆除下来，只能原地进行故障维修。这对维修效率的影响十分严重。而且如果设备在运行过程中出现故障，还会存在二氧化硫气体泄露的问题。脱硫设备研发厂家应该对设备结构进行调整，各个组建都应该设置独立的阀门系统，一旦运行过程中出现系统故障，可以通过关闭其他组建的阀门系统来预防二氧化硫泄露。除此之外，设备检修人员应该定期对脱硫设备管道及转动部件，阀门进行更换，排除脱硫设备存在的潜在威胁，防止脱硫设备出现大型故障，引起机组停运，停机，从而影响整个电厂的发电工作。
（四）石灰石浆液杂质较高，管道及设备转动部件磨损情况严重
脱硫设备的脱硫原理是将石灰石和石膏混合浆液与燃煤中的硫进行反应，通过中和反应，是燃煤中的硫以固体或者液体的形式留在混合浆液中。因此，大量含有杂质石灰石浆液，会对脱硫管道及设备转动部件产生磨损，是设备的脱硫效率下降，增加厂用电。设备检修人员需要做管道衬瓷及转动部件更换及检修工作，提高日常维护管理。比如，可以在脱硫设备运行前对管道内部衬瓷及转动部件检查发现问题及时处理，降低设备的磨损度，提高设备的运行效率。除此之外，还要对脱硫设备定期进行检修。可以在设备系统停运时进行大量拆除更换管道及设备。提高设备的可靠性，稳定性。还可以引进新的技术及方案对脱硫设备进行技术改造比如，湿式球磨机进行更换衬板（将橡胶衬板更换钢制衬板可以提高设备经济性，降低设备的厂用电，提高石灰石浆液品质）从源头提高石灰石采购标准，验收标准，才能更好的提高石灰石的品质。
总结：综上所述，导致燃煤电厂中脱硫设备长周期运行的主要因素分别是燃料含硫量较高、煤质差；脱硫设备内部石灰石浆液品质差，杂质多，造成设备转动部分磨损，设备运行时无法对其进行维修更换；脱硫设备腐蚀磨损情况严重，气密性欠缺，无法高效脱硫，只能通过延长设备运行时长来达到核定的硫含量标准。这些因素都会导致脱硫设备的长周期运行，需要从设备技术、燃煤种类、原料种类方面进行改进，通过提高有效脱硫率，减少脱硫设备的运行时长。
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