石灰石-石膏濕法煙氣脫硫設(shè)備運行管理

1、石灰石-石膏濕法煙氣脫硫設(shè)備運行管理摘要：分析電廠煙氣脫硫設(shè)施實際的運行管理，結(jié)合脫硫系統(tǒng)運行現(xiàn)狀存在的問題，對石灰石-石膏濕法煙氣脫硫運行管理中幾個影響安全、環(huán)保及經(jīng)濟運行的問題，如：日常管理與運行維護、入爐煤制管理，提高除塵器效率、調(diào)整吸收塔的水平衡，控制煙氣流速與差壓、FGD 廢水引入灰渣系統(tǒng)的綜合利用等方面進行探討。關(guān)鍵詞： 濕法脫硫；日常管理；水平衡；GGH堵塞；廢水處理在國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)不斷規(guī)范及強制性政策的具體實施，環(huán)保監(jiān)察與處罰并舉，政策扶持使我國脫硫產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展。從目前投運的脫硫裝置運行情況分析，大多數(shù)運行狀況良好，但部分電廠由于系統(tǒng)設(shè)計、設(shè)備質(zhì)量、安裝、運行管理及燃料管理

2、等多方面原因，導(dǎo)致脫硫系統(tǒng)的正常運行受到影響，環(huán)保設(shè)施的作用難以達到最大效率的發(fā)揮。華能電力集團北方聯(lián)合電力包頭第三熱電廠2臺300WM供熱機組，#1機組投產(chǎn)于2006年12月，#2機組投產(chǎn)于2007年6月。（FCD）石灰石/石膏濕法煙氣脫硫裝置隨168試運投入。通過幾年來的運行和設(shè)備治理，脫硫裝置運行狀況穩(wěn)定，年投運率為95%以上，脫硫效率在92以上。本文結(jié)合該廠脫硫裝置運行情況和國內(nèi)部分脫硫項目運行狀況，就石灰石/石膏濕法煙氣脫硫裝置設(shè)備運行管理中的幾個問題進行討論。我國引進的濕法煙氣脫硫技術(shù)特點是可靠性、安全性和環(huán)保要求高，但是隨著投運率的提高脫硫設(shè)備在會出現(xiàn)磨損、腐蝕、堵塞、結(jié)垢等缺陷

3、，如何確保脫硫設(shè)備的維護消缺，是困擾電廠的實現(xiàn)問題。根據(jù)包頭第三熱電廠的脫硫設(shè)備的管理經(jīng)驗，需要采取以下措施，才能保證脫硫設(shè)備的投運率和效率。一、加強日常管理與運行維護（1）制定企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)掛帥專人負責(zé)的生產(chǎn)技術(shù)管理制度和考核規(guī)定，將脫硫設(shè)備納入等同主機設(shè)備的管理與考核。（2）運行中加強監(jiān)視并及時調(diào)整吸收塔的液位和PH值，通過增減石灰石供給量調(diào)節(jié)控制PH值在5.25.8之間；控制吸收塔液位在6.57.7米之間；調(diào)整除霧器的沖洗水量控制吸收塔石膏排出量，維持石膏漿液密度在11151140kg/m3之間；依據(jù)化學(xué)煤質(zhì)分析報告和脫硫脫水效果、及煙氣儀表SO2的分析，調(diào)整適合的氧化風(fēng)機供給風(fēng)量；根據(jù)煤質(zhì)的

4、硫份比和實際運行負荷率，及時啟停備用漿液循環(huán)泵提高脫硫效率；根據(jù)漿液中可溶性鹽特別是C1-含量，調(diào)整石膏旋流站稀漿排污量。定期對石膏漿液進行化學(xué)監(jiān)測分析，及時反饋分析結(jié)果，為運行人員調(diào)整提供參考依據(jù)。石膏漿液化學(xué)監(jiān)測主要參數(shù)應(yīng)為石膏純度、PH 值、顆粒粒徑、亞硫酸鹽含量、氯離子含量、碳酸鹽含量等。（3）加強教育培訓(xùn)工作的力度，推行專業(yè)人員之間的交流，共享經(jīng)驗，取長補短。特別是運行人員的設(shè)備調(diào)整的培訓(xùn)工作，來確保脫硫設(shè)備的指標(biāo)和效率，指導(dǎo)運行人員依據(jù)運行參數(shù)的變化及時調(diào)整運行工況，實現(xiàn)設(shè)備的經(jīng)濟運行，例如：脫硫吸收塔的液位設(shè)定低中高位調(diào)節(jié)PH值、指導(dǎo)操作石膏排出量、除霧器水沖洗、石灰石粉的供給配

5、合比，實現(xiàn)經(jīng)濟調(diào)節(jié)與脫硫效率保證相結(jié)合。每周專業(yè)進行缺陷分析，每月開展運行日報和參數(shù)分析及不安全事件分析。定期使用離線振動監(jiān)測儀、紅外測溫儀和油液分析儀等各種監(jiān)測儀器，對脫硫主要輔機設(shè)備的狀態(tài)進行監(jiān)測，包括漿液循環(huán)泵、增壓風(fēng)機、氧化風(fēng)機、沖洗水泵、密封風(fēng)風(fēng)機、石灰石供給泵、石膏排出泵、脫硫系統(tǒng)的攪拌器等，監(jiān)測設(shè)備振動、溫度、油質(zhì)和軸承狀況及電機運行等。（4）創(chuàng)建設(shè)備質(zhì)量健康及檢修臺賬。針對脫硫設(shè)備缺陷，每月統(tǒng)計設(shè)備缺陷進行分類分項分析，找出規(guī)律、制定措施，統(tǒng)計消缺率、缺陷復(fù)現(xiàn)率和缺陷復(fù)現(xiàn)時間間隔。對增壓風(fēng)機、漿液循環(huán)泵和脫硫吸收塔的攪拌器等設(shè)備主要采用計劃檢修；對除霧器沖洗水、GGH系統(tǒng)和廢水

6、系統(tǒng)等設(shè)備主要采用狀態(tài)檢修并結(jié)合計劃檢修；對氧化風(fēng)機、石灰石供給泵、GGH沖洗水泵、石膏排出泵、各類攪拌器等設(shè)備采用狀態(tài)檢修；對那些費用很小且非主要設(shè)備可采用故障檢修，通過不同的設(shè)備檢修策略，按照企業(yè)實際情況做好工作安排可保證設(shè)備的可靠性，將會在保證安全生產(chǎn)的條件下減少備品備件數(shù)量，使備品備件定額管理工作更加合理規(guī)范。二、加強入爐煤制管理，提高除塵器效率煙氣中煙氣排放量、灰塵量、煙氣中SO2含量和排煙溫度等是脫硫系統(tǒng)中的重要參數(shù)，脫硫裝置的設(shè)計是依據(jù)鍋爐燃用設(shè)計煤種為技術(shù)參數(shù)，來確定脫硫裝置的容量和主要輔助系統(tǒng)設(shè)備，它決定著脫硫效率能夠達到要求，由于我國電煤供需矛盾煤價一路飆升，導(dǎo)致電煤成本增

7、大質(zhì)量降低，電廠實際燃用煤種與原設(shè)計煤種產(chǎn)生較大差異，特別是原煤中含硫量和灰成分明顯增加，嚴重影響鍋爐的安全運行，同時對除塵系統(tǒng)和脫硫系統(tǒng)的運行穩(wěn)定造成影響。由于煙氣中的灰分增加除塵器的工作效率降低，導(dǎo)致輸灰系統(tǒng)出力不足或輸灰管路堵塞，煙氣煙塵濃度超出100mg/Nm3，導(dǎo)致吸收塔和GGH工作負擔(dān)加重，嚴重時造成除霧器和GGH換熱器堵塞，為防止堵塞運行將增加沖洗時間或次數(shù)，整個吸收塔的動態(tài)平衡將被破壞，脫硫系統(tǒng)難以維持正常運行，所以運行專業(yè)必須加強和燃料的聯(lián)系，隨時掌握來煤含硫情況以便及時進行調(diào)整和摻混，通過脫硫裝置入口SO2含量和原煙氣煙塵濃度的監(jiān)測及時反饋信息，調(diào)整燃料摻配比，保持入爐煤含

8、硫量和灰分不要偏離設(shè)計值太大。盡量采用與設(shè)計煤種相同的燃煤，保證進入脫硫的煙氣品質(zhì)符合設(shè)計參數(shù)要求，同時提高除塵器電壓，調(diào)整電除塵的極板振打周期。適當(dāng)提高吸收漿液的PH 值以增加吸收反應(yīng)的強度，增加氧化空氣量，提高吸收塔液位高度，但是吸收塔的PH值不能過高，過高的PH 值會降低鈣利用率，石膏的品質(zhì)會下降。氧化空氣量的增加也受到空間和時間的限制，因此脫硫系統(tǒng)對煙氣含硫量和粉塵濃度增大的適應(yīng)性是有限的，當(dāng)煙氣參數(shù)較大幅度和較長時間偏離設(shè)計值時，脫硫裝置的運行平衡將被破壞，最終導(dǎo)致脫硫系統(tǒng)被迫退出運行。為保證脫硫效率在煙氣參數(shù)嚴重偏離設(shè)計值時，只能降低機組負荷來保證脫硫設(shè)備的正常運行，該方法能避免由

9、于煙氣參數(shù)惡化對設(shè)備壽命的影響，也避免了脫硫效率的降低產(chǎn)生的環(huán)保處罰，及脫硫設(shè)備被迫停運給環(huán)境帶來的更大危害。三、調(diào)整吸收塔的水平衡，控制煙氣流速與差壓脫硫系統(tǒng)水平衡是系統(tǒng)穩(wěn)定運行的重要環(huán)節(jié)之一，吸收塔處于水平衡調(diào)節(jié)的核心位置，石灰石漿液的供給、石膏的排出、除霧器的水沖洗、煙氣的加熱蒸發(fā)與攜帶，流入與流出需要保證吸收塔液位的相對平衡，主要是調(diào)節(jié)化學(xué)反應(yīng)、物料和水的平衡。要維持吸收塔液位穩(wěn)定，需通過調(diào)節(jié)除霧器沖洗水來實現(xiàn)。除霧器的作用是除去凈煙氣中多余的水滴，保護整個FGD 系統(tǒng)的運行安全。除霧器正常運行主要依靠沖洗水沖洗除霧器，因此必須有足夠的沖洗水量，吸收塔水平衡的破壞主要因素是除霧器沖洗水

10、量的控制，如吸收塔液位較高，就會影響到除霧器的水沖洗，除霧器沖洗水量減少引起其板片積灰，造成煙氣分布不均導(dǎo)致除霧效果下降，煙氣帶水、帶漿而造成GGH換熱片的積灰和堵塞，長期以往將會造成除霧器積灰甚至引起坍塌，所以盡量減少流入吸收塔的水量或增加流出吸收塔的水量，主要防止沖洗水閥門的內(nèi)漏。通過驗證發(fā)現(xiàn)人字型布置方式的除霧器效率高于水平布置方式的除霧器，并能有效防止除霧器的堵塞。吸收塔內(nèi)煙氣流速的減緩對脫硫效果的化學(xué)反應(yīng)較為充分，煙氣的灰塵和水滴的攜帶將會減少。四、FGD 廢水引入灰渣系統(tǒng)的綜合利用煙氣脫硫裝置產(chǎn)生的廢水來自石膏旋流站溢流液，匯集在濾液水箱內(nèi)經(jīng)廢水旋流站由廢水泵送至廢水處理系統(tǒng)。加入

11、石灰漿控制PH 值范圍進行堿化處理，部分重金屬以氫氧化物的形式沉淀出來。通過加入有機硫化物，使某些重金屬如鎘和汞沉淀出來。通過添加絮凝劑及助凝劑，使固體沉淀物以更易沉降的大粒子絮凝物形式絮凝出來，經(jīng)壓餅機將固化從廢水中分離再處理。煙道阻力變化與進入脫硫的煙氣流量及GGH差壓有著密切的關(guān)系，煙氣流量增大或GGH堵灰都將引起煙氣系統(tǒng)阻力的增大，為了降低GGH積灰引起阻力升高，GGH在設(shè)計中就配套了在線壓縮空氣吹掃和高壓水沖洗，來保持GGH換熱片的清潔，在運行中發(fā)現(xiàn)隨著運行時間的增加，GGH的差壓、增壓風(fēng)機電流都呈不斷升高的趨勢，通過分析認定增壓風(fēng)機電流升高與GGH的堵塞有直接的關(guān)系，為降低煙氣阻力必須依靠在線高壓水沖洗才能保證設(shè)備的正常能夠運行，并利用機組停運對GGH進行人工高壓水清洗除垢，但是在運行中GGH的沖洗增添了脫硫裝置的廢水量的在處理。脫硫廢水為弱酸性，PH值在56之間，這部分水需要經(jīng)過廢水處理達標(biāo)后排放，年廢水處理運行費用在25萬元以上。鍋爐灰渣水系統(tǒng)沖灰水呈堿性，PH值在10左右?；以畨A性高，對設(shè)備系統(tǒng)結(jié)垢嚴重，給系統(tǒng)設(shè)備的安全穩(wěn)定運行帶來較大的隱患。而脫硫廢水中C1-與沖渣水的堿性物質(zhì)可以相互中和，使沖渣水的PH 值控制在8以內(nèi)范圍，并不影響沖渣水系統(tǒng)設(shè)備的安全運行。使除渣系統(tǒng)的設(shè)備管道、析水元件和濾水裝置減少了結(jié)垢，延長檢修及清理周期。通過技術(shù)改造將脫硫廢