摘要:脱硫塔如果在实际的运行过程中出现了仪表参数缺失,或者通过读取出口二氧化硫检测仪表数字来等PH值调整,都会对脱硫塔本身带来巨大的副作用。而且脱硫塔在实际运行过程中经常会在烟气的进出口处产生大量的结垢现象,对脱硫塔本身的正常运行也产生了巨大的影响。在当前环保生产整治力度不断加大的前提下,如何有效缓解烟气的进出口位置的结垢,并对其具体产生结垢的原因进行深入分析成为了一项急需解决的问题。
【关键词】脱硫塔;结垢;运行;冲洗
引言
目前我国对工业生产过程中的环保要求力度越来越严格,而且对工业生产过程中各项污染物排放指标做出了详细的规定。目前在世界工业生产领域湿法脱硫技术的应用非常广泛,在多年发展过程中也逐渐趋于成熟。但是在实践应用的时候仍然不可避免的会出现多种问题。本文主要就湿法脱硫装置在实际应用过程中存在的问题及改进之后产生的异常状况进行了探讨。
1 改造前脱硫塔运行状况
某企业脱硫塔在投产初期二氧化硫的设计入口浓度达到3000mg/Nm³,该装置在生产作业过程中主要使用的脱硫剂为石灰粉与水的混合物,整个装置主要是利用316L不锈钢材质制作,设计了双层s型的除雾器,设备增加,主要采取的是湍流增压方式,并充分利用脉冲悬浮式扰动以及三层喷淋方式,生产过程中二氧化硫的吸收主要是利用逆向洗涤的方式来实现。该装置在实际运行过程中针对PH计、液位计、二氧化硫检测仪等相关仪表并没有进行完善的维护,导致设备在实际运行过程中并没有实现对Ph值的准确控制,而且针对入口位置的二氧化硫浓度也并没有进行严格的监测,保证整个设备生产作业过程中都是通过测量出口位置的二氧化硫浓度来实现对整个装置PH值的有效控制,并以此数值来实现对入口处二氧化硫浓度的分析。在这种状况下,设备在实际运行过程中操作人员的操作行为相对比较困难,而且在当前国家不断加大环保生产力度的情况下,一旦在生产作业过程中出现了严重的二氧化硫超标现象,就很可能会导致出现无法预估的后果。该设备在实际运行过程中所使用的原煤含流量达到了1.5%~2%之间,直接导致其生产作业过程中会相应的产生4000mg/Nm³左右的二氧化硫浓度,按照设备的设计标准来看,整个设备运行过程中承担着非常重的脱硫任务,导致该设备在实际生产过程中一旦出现超标现象就必须要通过强制性的加入氢氧化钙来有效提升整个脱硫塔的实际脱硫能力。这就导致脱硫塔在实际运行过程中会长期处于PH值较高的状态下,而由于设备本身扰动的效果相对比较差, 经常会在塔底清洁完毕半个月的时间后, 塔壁一米高的范围内又会出现冰凉的现象,仅仅在设备的喷淋泵以及排浆泵的入口位置温度相对较高,这也能够充分说明在塔底已经形成了严重的淤积,从而使得浆液的有效容积减少,对实际脱硫效果也形成了负面影响,而且因为设备长期处在PH值较高的运行状态下,进一步加剧了其结垢现象,形成一种恶性循环。在脱硫塔的入口位置经常会出现严重的结垢现象,在其入口位置结垢处仅仅产生了一个400*400mm尾气通道,当烟气入口位置产生严重结垢现象后,不仅会对入口前面的布袋收尘产生一定的影响,而且也会对后续的锅炉正常运行造成较大影响,导致设备在实际运行过程中经常会出现功率不足现象,在锅炉以及布袋收尘环节中经常会出现负压持续下降、正压正常运行现象。再一次针对该设备进行停机检修的过程中发现,因为设备长期处在PH值较高的状态下运行,从而使得在入口位置由于 存在高温的烟气与脱硫液相结合的现象,从而导致其出现了严重的结垢问题。在本次检修作业过程中,在入口上方大约500mm的位置上设置了一个就有一定倾斜角度的倒液槽,这样就使得在入口位置处浆液不会形成水帘,有效减少了其与烟气的接触面积,从而使得入口位置的结垢现象得到有效缓解。在经过检修后,设备实际投产应用过程中取得了非常良好的运行效果,在检修前该设备通常情况下每间隔12天就会出现负压急剧下降的现象,在检修后能够充分保证在一个月时间内锅炉引风机挡板在70%的状态下维持稳定运行,取得了良好的改造效果。但是该脱硫塔在当前持续高压的环保压力下已经完全不能满足当前生产的实际需求,必须要针对脱硫塔进行超净排放改造。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆设备在运行一段时间后实施的停炉改造过程中,入口位置依然存在面积非常大的结垢,而这种现象在经过详细的调查分析后发现,并不属于常见现象。在准备该脱硫塔喷流层进行管道查看的过程中发现,管道中产生了非常严重的结垢现象,而且结垢的厚度非常大,最后的地方甚至能够达到20公分左右,从而使得氧化风管基本上处于堵死状态[1]。
2 设备改造后运行发现问题分析
在经过对多种改造方案以及原有脱硫塔地基的实际载荷以及相关的空间因素进行深入分析后,最终确定在该脱硫塔周边重新建造新脱硫塔。针对新脱硫塔主要采用的是5层空塔喷淋设计,而且采取了脉冲悬浮式的扰动,由于受到综合因素的影响。最终将新脱硫塔入口的二氧化硫含量设计为不超过4000mg/Nm³,而且主要使用的脱硫剂为石灰粉与水行程的混合液。将整个浆液区域而直径设置为10m,而将喷淋区的直径设置为8m,并在该设备的除雾器上部设置了一个湿式电收尘,由于改造之前除雾器水源来自脱硫系统的工艺水,工艺水用户较多,包括管道冲洗,制备浆液,机封冷却等,导致吸收塔除雾器冲洗水压力不稳定达不到要求的0.22~0.28MPa,本次改造在工艺水箱旁新建一个除雾器冲洗水箱,设置两台除雾器冲洗水泵,一用一备,给吸收塔除雾器冲洗提供稳定冲洗水压力,大大降低了除雾器结垢问题,并针对整个塔身采用钢内衬玻璃鳞片[2]。
新设备在投产使用后运行效果非常良好,能够将整个吸收塔运行过程中的PH值控制在5.2~5.8的范围内,将运行过程中的负压控制在-1700pa~-2000pa的范围内。但是设备在改造升级后仍然出现了一些问题,首先,密度计以及PH计安装在了石膏排出泵管道的出口位置上,因此必须要针对上述两种计量器械进行定期的清洗,由此就会对隔膜阀的使用寿命以及其密封性能造成一定的损害。
在该设备运行过程中出现了一次隔膜阀阀门损坏现象,导致从阀体中喷射出了大量的浆液。针对这种现象,针对该脱硫塔浆液区域两米的位置专门预留了一个接口,将其作为密度计以及PH计的安装接口,而且在管道的入口位置中额外设置两个不锈钢球阀,其中一个球阀处于敞开状态,另一个的主要作用是实现对流量的有效控制,这样就能够在设备检修过程中实现合理调节。
其次,该设备中并没有针对压力变速器设置冲洗水,针对这种现象,在设备上重新加装了冲洗装置,定期针对压力传感器进行冲洗,改造后设备实现了正常运行,而且没有出现任何故障问题。
在开脱硫塔的运行过程中经过观察可以发现其负压曲线从-1700pa~-2000pa始终是处于缓慢的上升状态,锅炉引风机挡板逐步加大。根据现象可以初步断定设备某一位置出现了堵塞现象,在经过详细的排查后仍然没有有效解决。在停机定期检修过程中发现,入口位置仍然存在比较严重的结垢问题,对具体结垢物进行取样分析可以发现,该结垢物本身呈现出白色晶体状,而且在其表面有大量的烟尘,其余干燥的位置印度非常大,由此可以推断是锅炉在长期运行过程中尿素的大量添加导致出现了硫酸氢氨。再经过化验分析后不确定其主要成分为尿素、石灰石以及烟尘等。在后续运行过程中,对尿素的添加量进行严格把控,使得这一现象得到了有效缓解。
3 结论
(1)要想有效抑制脱硫塔在运行过程中出现的结垢问题,必须要对设备进行科学管理,对设备的各项运行参数进行深入分析,并做好相应的记录,针对设备的运行状态进行实时监测,并对各种计量仪表进行严格维护。
(2)锅炉在运行过程中必须要控制好尿素的添加量,这样才能有效减少对锅炉系统运行的影响。
参考文献
[1]姜磊. 沧东电厂四号机组脱硫改造工程设计的技术经济分析研究[D].华北电力大学,2013.
[2]张彩庆. 电厂湿法烟气脱硫系统对环境质量改善及经济性分析[D].华北电力大学,2012.
论文作者:左松鹤
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/22
标签:过程中论文; 设备论文; 现象论文; 位置论文; 入口论文; 浆液论文; 烟气论文; 《当代电力文化》2019年第5期论文;