对燃煤电厂常见湿法脱硫装置运行特点研究论文_王晓辉

对燃煤电厂常见湿法脱硫装置运行特点研究论文_王晓辉

(新疆众和股份有限公司 新疆 830013)

摘要:在当前日益严峻的环保形势下,国家加强了环保执法力度,加大烟气脱硫设施运行在线监管和就地检测,脱硫装置的运行问题与环保监管之间的矛盾将显得更加突出,如何保证脱硫装置的安全稳定运行是脱硫行业目前亟待解决的重要课题。

关键词:燃煤电厂;湿法脱硫装置;运行特点

引言

大气污染问题日益突出,作为社会能源供应主力军的火力发电厂,要严格控制污染物的排放。目前,我国绝大多数燃煤电厂基本上都实现了脱硫技术的应用。其中湿法脱硫技术应用的比较广泛。湿法脱硫主要是利用石灰石浆液来吸收烟气中的二氧化硫,并将生成的石膏排出;湿法脱硫经常会遇到腐蚀、堵塞结垢等问题,要做好湿法脱硫装置的运行管理。

一、湿法脱硫技术的类型和原理

1、石灰石-石膏技术

石灰石-石膏技术是一种比较普遍、完善的脱硫技术。主要的步骤是,将石灰石粉与水混合在一起,制成浆液形成吸收剂。然后在添加到吸收塔,和烟气完全接触。浆液里的碳酸钙与塔下方鼓入的空气、烟气中含有的二氧化硫会产生氧化反应,从而产生硫酸钙。当达到固定饱和度后,硫酸钙会自动形成二水石膏。石膏浆液在脱水之后,可以储存在石膏贮仓内。然后进行去雾和加热处理后,再排进大气,最终完成脱硫任务。

2、氧化镁技术

在众多脱硫技术中,比较完善的方法还有氧化镁技术。它是运用水和二氧化硫发生反应后,形成亚硫酸溶液,再与碱性氧化物互相反映,得到氢氧化物后再进行中和。最终会制成硫酸镁或者亚硫酸镁,从而实现脱硫的任务。这种脱硫技术的好处在于,成本较低,脱硫过程中产生的物质具备较高的回收率,占地范围比较小,脱硫效率较高。它的不足是处理废水的过程比较复杂,而且吸收剂的制作成本较高。

3、海水法

它是通过海水的天然碱性与烟气中二氧化硫进行中和反应以达到脱硫效果的技术工艺。它是让吸收塔内烟气中二氧化硫被海水喷淋吸收,再通过曝气池处理以使混合未脱硫海水与吸收二氧化硫的海水其化学耗氧量与PH值满足排放标准要求,最后将其排放进大海。这种方法没有废水废料、不用脱硫剂、成本低,但存在很大局限性,只能在沿海地区发生作用。

4、氨水法

它是以氨水为吸收剂进入吸收塔并与烟气中的二氧化硫反应生成(NH4)2SO3(亚硫酸铵),将空气鼓人吸收塔与其发生氧化反应并生成(NH4)2SO4(硫酸铵),再对其进行结晶与脱水干燥处理,为硫酸铵化肥提供原料。此方法成本低、结垢极少且无废水排放,但与海水法一样受区域限制。

二、燃煤电厂湿法脱硫装置调整措施

1、吸收塔系统

首先,吸收塔水位调节。吸收塔液位对于脱硫效率及系统安全性有一定影响。FGD系统通过除雾器冲洗回路,来控制吸收塔液位,该控制回路是根据锅炉负荷(即烟气流量和吸收塔液位)改变冲洗间隔时间,当锅炉负荷高,吸收塔内水分蒸发量大或液位偏低时,加大冲洗频率;当负荷下降或液位偏高时则延长冲洗间隔时间,以达到控制吸收塔液位,调节补加水量的目的。其次,吸收塔浆液密度的调节。为了维持吸收塔内部合适的浆液浓度,保证脱硫效率和系统安全运行,需要从吸收塔底部定期排放浓度较高的石膏浆液。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆石膏旋流器底流密度的调整方法有:当石膏旋流器投入旋流子的数量一定,通过调整石膏浆液泵的转速来维持旋流子的入口压力,从而保证旋流器的底流的密度一定;固定石膏浆液泵的出力,通过手动调节返回吸收塔的浆液量来维护旋流器的入口压力不变,并根据吸收塔浆液密度来决定旋流器底流是去脱水机还是返回吸收塔。

2、湿式球磨机系统

首先,石灰石给料量调节。在制浆系统启动过程中,通过增加变频器的频率来改变称重给料机的转速来达到增加石灰石给料量的目的。其次,磨机研磨水流量调节。磨机研磨水流量与石灰石流量成一固定比例3:1。然后,磨机稀释水流量调节。稀释水作用是将磨机出口石灰石浆液进行稀释,达到设计值或者一个合适的值,以便浆液经过石灰石旋流器的分离后能够产生各方面指标均合格的石灰石浆液。密度偏高,以适当增加稀释水的流量,反之则减小稀释水的流量。最后,磨机再循环箱液位控制。磨机再循环箱液位太高,则浆液容易溢流;反之,则浆液泵的出口压力会降低,既不利于泵的正常运行,也不能很好保持石灰石旋流器的工作压力。

3、石膏脱水系统

(1)石膏输送系统原设计采用二级输送皮带、二级螺旋输送机和一级斗式提升机将脱水后石膏送至石膏库贮存。经调研其他兄弟厂家发现,由于脱水后石膏有一定粘度,粘结在螺旋输送机和斗式提升机上造成系统堵塞,石膏无法正常输送。与设计单位工程人员探讨后,石膏直接由输送皮带送向石膏仓。

(2)调试和运行过程中,经常发生皮带跑偏的现象。由于转载点处物料的落料具有一定的水平速度分量,对下层皮带的侧向冲击很大,同时物料也很难居中,这使在皮带横断面上的物料偏斜,皮带两侧受力不均,最终导致皮带跑偏。同时为防止皮带横断面上的物料偏斜、皮带两侧受力不均,一般导料槽的宽度应为皮带宽度的三分之二左右比较合适。

(3)调试和运行过程中,经常发生真空皮带脱水机不能正常对石膏浆液进行脱水,造成脱水后的石膏浆液仍呈粘糊状态。

4、除雾器喷淋水系统

除雾器的作用是除去烟气夹带物,运行中出现了一级除雾器大面积堵塞,并因局部过流烟气流速激增导致折流板被挤出卡槽,造成多组除雾器板片散乱;烟道疏排管堵塞,含有一定浆液的冷凝水无法排出,除雾器压差变送器长期缺陷,上位機显示不准确。分析原因为系统冲洗流量、持续时间及周期不能按要求进行。对于垂直除雾器冲洗周期,一般设定值为:一级正面冲洗周期为30分钟,持续时间45-60秒,一级背面冲洗周期30-60分钟,持续时间45-60秒,二级冲洗周期60分钟,持续时间45-60秒。这个要求电厂一般未能做到,尤其是冲洗水量与液位的矛盾关系,做联锁的条件下,液位高不允许冲洗。同时,水压运行和冲洗过程中应保证冲洗母管压力在0.3-0.4MPa,喷嘴处压力应达到0.25MPa。调取曲线发现,冲洗间隔周期较设置长,冲洗压力也达不到要求。对于上述问题,我们更换了压差变送器,保证了测量的正确性,对于冲洗周期的触发,实现了压差强制触发,当压差达到设定值时,冲洗程序触发,有效的解决了除雾器堵塞问题。

结语

脱硫装置的运行涉及到很多方面的内容,业主在充分了解与脱硫装置运行相关的内容,并做好相应的工作,才能保证脱硫装置的安全、稳定运行。本文对国内湿法脱硫装置运行中存在的普遍问题进行了初步探讨,提出相应对策。对新建脱硫装置,可供相关部门借鉴,避免出现类似的问题;对正在运行中的脱硫装置,可供业主管理部门及脱硫运行部门参考。

参考文献:

[1]火电厂湿法脱硫装置运行常见问题分析[J].崔丽丽.能源与环境.2012(05)

[2]浅谈湿法脱硫装置设备的管道腐蚀及其对策[J].李鹏.内蒙古科技与经济.2015(14)

[3]魏宏鸽,叶伟平,柴磊,等.湿法脱硫系统除尘效果分析与提效措施[J].中国电力,2015,48(8):33-35.

论文作者:王晓辉

论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期

论文发表时间:2018/4/17

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