1000MW機組濕法脫硫系統(tǒng)安全運行與節(jié)能降耗

1、1000MW機組濕法脫硫系統(tǒng)安全運行與節(jié) 能降耗本文在對1OOOMW機組濕法脫硫系統(tǒng)開展概述的根底上， 提出了確保濕法脫硫系統(tǒng)的安全運行的有效途徑和節(jié)能降 耗的具體措施。期望通過本文的研究能夠?qū)μ岣呙摿蛳到y(tǒng)的 運行安全性以及降低系統(tǒng)整體運行能耗有所幫助。一、濕法脫硫系統(tǒng)概況石灰石一石膏濕法脫硫工藝是濕法脫硫的一種，是目前 世界上應(yīng)用范圍最廣、工藝技術(shù)最成熟的標準脫硫工藝技術(shù)。 是當(dāng)前國際上通行的大機組火電廠煙氣脫硫的基本工藝。它 采用價廉易得的石灰石或石灰作脫硫吸收劑，石灰石經(jīng)破碎 磨細成粉狀與水混合攪拌成吸收漿液，當(dāng)采用石灰為吸收劑 時，石灰粉經(jīng)消化處理后加水制成吸收劑漿液。在吸收塔內(nèi)，吸收

2、漿液與煙氣接觸混合，煙氣中的二氧 化硫與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣開展化學(xué)反應(yīng) 被脫除，最終反應(yīng)產(chǎn)物為石膏。脫硫后的煙氣經(jīng)除霧器除去 帶出的細小液滴，經(jīng)換熱器加熱升溫后排入煙囪。脫硫石膏 漿經(jīng)脫水裝置脫水后回收。由于吸收漿液循環(huán)利用，脫硫吸 收劑的利用率很高。本文以銅山*電力公司的5、6#爐為研究對象，該爐采 用典型的石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)工藝，實際脫硫率不低 于95%O每套煙氣脫硫裝置的出力全都是在鍋爐BMCR工況的 根底上開展設(shè)計的，其中最小出力與單臺爐不投油最低穩(wěn)定 燃燒負荷相適應(yīng)。(一)脫硫系統(tǒng)的構(gòu)成及工藝流程圖濕法脫硫系統(tǒng)又被稱之為FGD系統(tǒng)，它是一個相比照較 完整的系統(tǒng)，具

3、體由以下幾個部分組成：煙氣系統(tǒng)、二氧化 硫吸收系統(tǒng)、石灰石磨制與漿液制備系統(tǒng)、石膏脫水及貯存 系統(tǒng)、石膏漿液排空及回收系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)以及脫硫廢水 處理系統(tǒng)等等。(二)系統(tǒng)的主要原料及副產(chǎn)品石灰石是整個脫硫系統(tǒng)的吸收劑，系統(tǒng)要求石灰石粉的 細度應(yīng)當(dāng)保證325目90%的過篩率，并將石灰石粉直接與清 水開展混合后制備成漿液。濕法脫硫工藝的副產(chǎn)品為石膏, 其品質(zhì)應(yīng)當(dāng)?shù)竭_綜合利用的品質(zhì)要求。(三)脫硫反應(yīng)原理石灰石一石膏濕法脫硫工藝脫硫過程的主要化學(xué)反應(yīng) 為：(1)在脫硫吸收塔內(nèi)，煙氣中的S02首先被漿液中的 水吸收，形成亞硫酸，并部分電離：S02+H20 - H2s03 - H+HS03 -2H+S

4、032-(2)與吸收塔漿液中的CaC03細顆粒反應(yīng)生成CaS03 1/2H20細顆粒：CaC03 + 2H+- Ca2+H20+C02 tCa2+S032-CaS03 1/2H20 I +H+(3) CaS03-1/2H20被鼓入的空氣中的氧氧化，最終生 成石膏CaS042H20HS03- +1/202 一 H+S042-Ca2+S042- + 2H20CaS04 2H20 J上述反應(yīng)中第一步是較關(guān)鍵的一步，即S02被漿液中的 水吸收。根據(jù)S02的化學(xué)特性，S02在水中能發(fā)生電離反應(yīng)， 易溶于水，只要有足夠的水，就能將煙氣中絕大部分S02吸 收下來。但隨著漿液中HS03和S032離子數(shù)量的增加

5、，漿液 的吸收能力不斷下降，直至完全消失。因此要保證系統(tǒng)良好 的吸收效率，不僅要有充分的漿液量和充分的氣液接觸面積, 還要保證漿液的充分新鮮。上述反應(yīng)中第二步和第三步其實 是更深一步的反應(yīng)過程，目的就是不斷地去掉漿液中的HS03 和S032 離子，以保持漿液有充分的吸收能力，以推動第 一步反應(yīng)的持續(xù)開展。二、確保濕法脫硫系統(tǒng)的安全運行的有效途徑（一）做好檢查工作.脫硫裝置啟動前的檢查。脫硫裝置大小修后，設(shè)備異 動應(yīng)有設(shè)備異動技術(shù)報告，作為運行操作人員的技術(shù)依據(jù)。 大小修后的設(shè)備，檢修人員應(yīng)將有關(guān)單位會簽的試運行申請 單提交運行，確認無誤后，方可對設(shè)備開展試驗和試轉(zhuǎn)。運行人員對設(shè)備驗收項目檢查落

6、實并簽名。若發(fā)現(xiàn)設(shè)備 存在缺陷，不能確保機組安全運行時，除及時做好記錄外， 還必須責(zé)成檢修人員在投運前予以消除。檢修工作完畢后運 行驗收時，應(yīng)“工完、料凈、場地清”，照明充足，才能終 結(jié)工作票。.煙氣系統(tǒng)的安全檢查要點。對增壓風(fēng)機的軸承開展全 面檢查，若發(fā)現(xiàn)潤滑油脂存在硬化現(xiàn)象，則應(yīng)當(dāng)及時更換； 對所有螺釘開展檢查，看是否全部擰緊，若發(fā)現(xiàn)松動跡象， 應(yīng)及時開展緊固；對所有管路、法蘭開展檢查，看嚴密型是 否完好，同時對連軸器開展檢查，看其是否完好，若發(fā)現(xiàn)問 題應(yīng)當(dāng)及時處理；對進口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)機構(gòu)開展檢查，可以采用 手動操作的方式對導(dǎo)葉的執(zhí)行裝置開展操作，看其動作是否 靈活；對溫度監(jiān)測儀器開展檢查，看

7、其功能是否正常。.吸收塔的安全檢查要點。對吸收塔、水箱開展檢查， 看其是否清潔，防腐層是否完好，如果有異物應(yīng)當(dāng)及時去除， 防腐層若出現(xiàn)局部問題應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的措施開展處理；吸收 塔漿液循環(huán)泵、石膏排出泵、除霧器沖洗水泵及氧化風(fēng)機地 腳螺栓牢固，防護罩完好且安裝牢固；吸收塔漿液循環(huán)泵、 氧化風(fēng)機潤滑油位在油位計的中心線以上，無泄漏，油位計 及油面鏡刻度清晰完好；吸收塔漿液循環(huán)泵、石膏排出泵、 除霧器沖洗水泵及氧化風(fēng)機電機按電機檢查通則檢查良好， 電機接地線完好，電機絕緣合格。（二）故障判斷與處理方法為了確保系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠運行，應(yīng)當(dāng)在故障發(fā)生 后最短的時間內(nèi)查明故障原因，并采取相應(yīng)的措施加以解

8、決 處理，以最快的速度排除故障，從而使系統(tǒng)恢復(fù)正常運轉(zhuǎn)。 如果脫硫裝置突然停運，應(yīng)當(dāng)在確保機組正常運行的前提下, 快速查明故障并開展處理；若是吸收塔液位出現(xiàn)異常時，必 須及時找出異常原因，采取有針對性的措施開展解決處理； 當(dāng)離心泵啟動之后不出水時，應(yīng)當(dāng)對吸水管和水封開展檢查,并對泵入口和葉輪開展清理。三、濕法脫硫系統(tǒng)節(jié)能降耗的具體措施1、提高吸收塔PH值凈煙氣處理后的環(huán)保排放標準是：二氧化硫小于 200mg/Nm3,粉塵濃度小于50mg/Nm3。在脫硫裝置的運行中， 要密切關(guān)注環(huán)保運行參數(shù)，及時調(diào)整運行工況，保證排放達 標。若出現(xiàn)脫硫率下降，排放超標的情況時可以開展以下運 行操作：提高吸收塔P

9、H值，促進塔內(nèi)氧化反應(yīng)超正方向開 展，增加反應(yīng)效率。對于PH值調(diào)節(jié)，遵循先低后高原則，既在每次系統(tǒng)新 投入的情況下（系統(tǒng)使用石灰石漿液全部為新鮮漿液），在 短時間內(nèi)保持PH在4. 44. 8運行，在這個過程中有利于石 膏晶種的產(chǎn)生，一般運行時間保持24h左右，此時脫硫效率 可能不高，但是利于隨后正常運行所需石膏晶體的產(chǎn)生。隨 后，升高PH值，加大進漿量，脫硫效率會隨著反應(yīng)時間的 延續(xù)迅速提高，到達環(huán)保要求。2、若脫水系統(tǒng)故障，可將石膏漿液留在吸收塔中。石 膏在塔中儲存的最大時間取決于鍋爐荷、S02濃度和吸收塔 的尺寸。若石膏漿液不能及時打出吸收塔，則塔內(nèi)漿液濃度 不斷增大。其原因列于下表：3、

10、從工藝選擇實現(xiàn)節(jié)能降耗在工藝的選擇上應(yīng)當(dāng)將二氧化硫污染現(xiàn)狀及環(huán)境的可 容納性作為立足點，并充分結(jié)合國家和地方現(xiàn)行的環(huán)境法規(guī) 和準則要求，提出科學(xué)合理、切實可行的控制目標，如脫硫 效率、二氧化硫排放質(zhì)量濃度以及實際排放量等等。同時, 還應(yīng)當(dāng)結(jié)合機組的具體運行情況，考慮當(dāng)?shù)氐馁Y源條件，通 過技術(shù)經(jīng)濟性比選之后，提出技術(shù)先進可行、經(jīng)濟合理、易 于操作，能被各方所承受的脫硫工藝，以此來降低脫硫過程 的總體能耗。4、循環(huán)泵優(yōu)化。在FGD系統(tǒng)當(dāng)中，循環(huán)泵也是電能消 耗較高的設(shè)備之一，通常情況下，它的耗電量約占廠用電率 的0.4-0. 5%左右。為此，對循環(huán)泵的運行開展優(yōu)化可以起到 節(jié)能降耗的作用。在實際生

11、產(chǎn)過程中，可在控制液氣比以及 確保脫硫效率符合要求的前提下，停用1臺循環(huán)泵，這樣能 夠有效減少系統(tǒng)的電能消耗量。同時，在機組處于低負荷或是人口二氧化硫濃度相對較 低時，通過調(diào)整漿液品質(zhì)，并使用高低不同揚程的循環(huán)泵組 合方式運行，也能到達降低系統(tǒng)能耗的目的。此外，循環(huán)泵 在正常運行一段時間之后，它的葉輪及端蓋會出現(xiàn)不同程度 的磨損和腐蝕情況，此時的壓力輸出會明顯下降，這樣一來 便會導(dǎo)致泵的性呢降低，所以應(yīng)當(dāng)及時對磨損和腐蝕嚴重的 部件開展更換，這樣有助于提高運行經(jīng)濟性。5、氧化風(fēng)機系統(tǒng)優(yōu)化。在FGD系統(tǒng)當(dāng)中，風(fēng)機屬于不 間斷連續(xù)運轉(zhuǎn)的設(shè)備，其運行能耗主要受氧化空氣系統(tǒng)的阻 力與流量的影響，而吸收塔的液位又會對氧化空氣系統(tǒng)阻力 產(chǎn)生一定的影響，所以吸收塔設(shè)計的過程中，一般都要求將 液