摘要:安全生产是企业生产运行的生命线。在企业的生产过程中要牢牢抓住安全这条主线。火电厂脱硫装置投入运行后暴露出越来越多的问题,影响了烟气脱硫装置的运行效果。本文对火电厂脱硫系统的常见问题进行了分析,提出了脱硫装置安全运行和管理的措施。
关键词:脱硫装置;安全运行;管理措施
1脱硫系统分析
脱硫技术根据不同的标准可分为不同的种类,通常我们都是根据脱硫产物和脱硫剂的干湿状态分为干法、半干法以及湿法,它们是根据脱硫剂和副产物的干湿形态进行划分的。石灰石-石膏湿法脱硫是指把石灰石将水进行混合成一定比例的浆液。用吸收剂泵入吸收塔,然后与机组运行后产生的烟气进行接触产生化学反应。主要化学反应是氧化反应,是通过烟气中的二氧化硫与浆液中的钛酸钙以及空气三者进行氧化反应生成硫酸钙,硫酸钙在达到一定的标准结晶后形成二水石膏这一过程。
在整个火电厂中,脱硫项目属于重要的环节,整个电厂中潜在危险源最多的环节就是脱硫环节。例如,吸收塔安装用到的液压顶升装置高空坠落伤人、稳定性不足、玻璃鳞片及衬胶防腐防火等系列的安全防护措施等。在整个脱硫系统中,包含多个子系统,主要有烟气系统、石灰石制浆系统、吸收塔系统、石膏脱水系统及废水处理系统等。为了使烟气脱硫装置的运行效率得到提高,就需要对多个子系统运行过程中存在的问题进行分析,对出现问题的原因进行探讨,然后采取针对性措施进行解决,才能促使系统效率的提升。
2脱硫系统的常见问题
2.1烟气系统存在的问题
(1)烟气旁路系统的开关问题
为保证脱硫装置不影响机组正常运行,运行部门常将旁路挡板门打开,将部分烟气未经处理就直接排到外部,降低了脱硫装置利用率。另外,烟气旁路挡板门开关不顺畅,挡板门开关信号在雨天误传导,也给脱硫装置运行带来很大的影响。因此,旁路挡板门应按时开关,以防止卡塞。旁路挡板门还应采用多气缸工作方式,以防止由于单气缸力量不足,导致旁路挡板门无法正常打开。
(2)烟气热换器堵塞
在火电厂脱硫装置运行过程中,如果烟气换热器出现堵塞的情况,那么脱硫装置压力会大增。随着脱硫装置在高压力下的长时间运行,烟气换热器堵塞的现象也会日渐严重。在细小石膏处理方面,除雾器的处理能力相对较低,导致部分石膏会进入到烟气换热器内。除此以外,烟气中含有的烟尘比较多,如果吹灰器的效果不佳,导致烟气换热器上的石膏与粉煤灰聚集量会增加,对烟气换热器换热片之间的通道造成阻塞。
(3)吸收塔入口烟道大量石膏和烟尘的堆积
吸收塔入口烟道堆积的石膏和烟尘主要有两个来源:①吸收塔浆液中没有被除雾器完全去除的浆液,通过除雾器到达GGH,被GGH吹灰器吹扫后随着烟气到达吸收塔入口,在吸收塔入口受到吸收塔喷淋层的阻力以及浆液水分影响沉积下来。另外,烟气中含有的烟尘在吸收塔入口处也受到阻力和浆液水分影响沉积下来。②吸收塔浆液起泡沫达到入口处,或喷淋层喷淋时浆液落到吸收塔入口处而堆积。
2.2吸收塔系统存在的问题
(1)除雾器堵塞
脱硫装置实际运行过程中,经常会出现除雾器堵塞的问题和除雾器冲洗水管断裂情况,对冲洗效果带来影响。导致这一事故出现的原因是,冲洗水管焊接质量不佳,水管以聚丙烯材料位置,在冲洗水管时,瞬间出现的“水锤”效应,会直接造成水管的断裂。
(2)吸收塔浆液质量恶化
吸收塔浆液质量恶化的主要原因是:①静电除尘器除尘效率差,使部分粉煤灰进入吸收塔浆液里,降低了石灰石浆液的活性。②没有及时排放脱硫废水。由于脱硫废水中含有大量氯离子、氟离子以及重金属,如果长时间没有向外界排放,各种离子和小粒径粉煤灰会在吸收塔浆液内不断累积,导致脱硫装置脱硫效果变差。③石灰石质量差。石灰石粉粒径较大,使得吸收塔浆液钙硫比上升。
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(3)设备汽蚀磨蚀严重
脱硫装置中如果采用球磨机制浆,则进入吸收塔内的浆液中会含有一定量的砂子。此类砂子的存在,对石膏循环泵、排出泵及搅拌器都会带来磨蚀,尤其是砂子对叶轮产生磨蚀以后,叶轮工作会受到极大的影响。
2.3制浆系统存在的问题
现在很多火电厂采用球磨机来制取石灰石浆液,但球磨机系统经常出现问题,尤其是球磨机进料口经常发生堵塞,进料管道易磨损。另外,由于石灰石加入量和配比水量问题,球磨机不能完全把石灰石磨成所需粒径,浆液内部也存在大颗粒石灰石,这些大颗粒的石灰石会对泵、管道、石灰石旋流站造成磨损,还会堵塞密度计,使得密度计无法正常工作。
2.4石膏脱水系统存在的问题
①真空皮带脱水机。皮带脱水效果及皮带跑偏等问题则是该系统中存在的主要问题。导致脱水机脱水效果差的主要原因在于石膏旋流站运行压力不合适对真空度造成影响,最终使脱水效率变低。②石膏入仓方式。将石膏利用石膏布料皮带送入仓内,这个过程中容易出现皮带跑遍与皮带表面粘附石膏等问题。③真空皮带机下料口。如果下料口比较小,石膏很容易在此堵塞,而真空皮带机并没有堵塞报警;堵塞严重时,会把滤布拉断。另外,滤饼过厚也会把真空皮带机的钢轴拉弯。④石膏旋流站。旋流子以聚氨亚酯材料位置,此类材料作为旋流子的耐磨损性较差,且容易破裂。
3脱硫装置运行和管理建议
3.1提高重视,设置专门的脱硫装置运行机构
据调查,凡是设立专门管理运行机构,给予脱硫岗位主要工作人员主值地位和待遇,并将其固定在脱硫岗位的电厂,脱硫装置运行情况均较为良好,其旁路一直关闭运行。有些电厂脱硫装置运行人员采用轮岗制,人员不固定,其脱硫装置运行情况就较差,常发生浆液溢流、泄漏,以及增压风机跳闸的情况。所以要确保脱硫装置成功运行,一定要提高对脱硫装置的重视程度,管理也一定不能放松。
3.2健全设备台账体系
对脱硫设备的运行状态建立并健全台账体系,包含设备安装、运行、检查、维修等记录,便于在设备的运行过程中,对设备运行状态更好的掌握,使设备维护管理水平得到提升,为火电厂脱硫设备的安全运行提供基础性保障。
3.3提高废水处理系统的处理效果
在运行过程中,应尽量降低废水的固含量,使其小于4%,否则容易堵塞管道,并增加药品的消耗量。加强对石灰乳加药系统和石灰乳管道的冲洗,防止管道堵塞。废水系统运行状况差的一个重要的原因是由于pH计测量不准确,因此应该加强pH计冲洗和校核。
3.4防止GGH堵塞,保证石灰石浆液制备的质量
诸多火电厂烟气热换器都存在吹灰压力过低的情况,通常只有0.6MPa左右,所以,必须要对吹灰压力进行提升,控制在1.0MPa左右,或者尽可能选择蒸汽吹灰方式。此外,按时采用高压水对烟气热换器进行冲洗,并提升吹灰频次。为了确保石灰石浆液制备质量,所采用的石灰石质量要得到保证,确保石灰石所含有的杂质较少。同时,对进入球磨机的石灰石量要合理控制,确保球磨机能够较好的处理石灰石,对水与石灰石的配比要合理控制,满足设计要求。避免石灰石浆液中大颗粒石灰石过多,造成泵及管道的磨损加大,出现堵塞问题。
3.5健全化学分析制度
目前许多火电厂FGD系统化学分析制度不健全、不完善,使得运行人员无法根据化验结果了解脱硫运行状况,无法及时调整运行工况,造成脱硫装置运行时出现许多问题,因此应加强对脱硫装置的化验工作。日常化验内容主要包括石灰石成分和颗粒度分析,以及吸收塔浆液和石膏成分分析。
4结语
现阶段,随着我国环境保护政策的逐步完善,在火电厂及脱硫企业的共同努力下,火电厂对石膏法、石灰法等湿法脱硫工艺研究力度不断加大,并且也取得了较好的应用效果,火电厂脱硫系统的安全运行、稳定运行都得到了较好的保证,促使火电厂生产效益的提升。
参考文献:
[1]浅谈火电厂脱硫工艺存在的问题及对策[J].李月伟.科技创新与应用.2017(22)
[2]脱硫系统浆液循环泵的应用及相关问题研究[J].刘洋.现代制造技术与装备.2017(09)
论文作者:曹浩
论文发表刊物:《电力设备》2018年第1期
论文发表时间:2018/6/1
标签:浆液论文; 吸收塔论文; 石灰石论文; 烟气论文; 装置论文; 石膏论文; 火电厂论文; 《电力设备》2018年第1期论文;