电厂脱硫设施的运行与监管论文_任俊杰

电厂脱硫设施的运行与监管论文_任俊杰

(华能榆社发电有限责任公司 山西省 031800)

摘要:从燃煤电厂脱硫设施运行的实际情况出发,结合脱硫设施日常运行维护及管理,分析影响烟气脱硫系统运行的因素,找出脱硫系统运行中容易出现的异常情况,确定燃煤电厂脱硫设施日常环保监督管理工作的重点。

关键词:电厂;脱硫设施;运行;监管

引言

我国是一个以消耗煤炭为主的工业大国,随着国民经济的不断发展,直接用于燃烧的煤炭数量日益增加,据中国煤炭工业协会发布的煤炭经济运行情况显示,2013年上半年全国煤炭消费量为19.3亿吨。煤炭燃烧过程中将产生SO2、NOX、CO2等污染物,煤炭燃烧产生的废气中大量的污染物排出将对周边空气质量乃至整个环境造成严重污染。在煤炭燃烧产生的污染物中SO2占有相当大的比例,燃煤电厂作为煤炭的消耗大户已被国家列为重点大气污染源之一。

1燃煤电厂烟气脱硫工艺原理

目前火力发电厂中采用的烟气脱硫工艺主要有石灰石—石膏法烟气脱硫工艺、双碱法烟气脱硫工艺、循环流化床烟气脱硫工艺、炉内喷钙尾部增湿活化脱硫工艺、喷雾干燥脱硫工艺等。由于石灰石—石膏法烟气脱硫工艺具有脱硫效率高、煤中适应性强、机组容量适用范围广、技术成熟稳定等优点,在燃煤发电机组中被广泛应用,在此以石灰石—石膏法烟气脱硫工艺为例进行探讨。石灰石—石膏法烟气脱硫工艺采用石灰石作为烟气脱硫剂,将石灰石浆液输送到吸收塔,与锅炉烟气在吸收塔中形成逆流,使烟气中SO2充分与脱硫剂反应生成CaSO3,并与氧气进一步反应生成CaSO4•2H2O。反应方程式如下:

2CaCO3+2SO2+O2+4H2O—+2CaSO4•2H2O+2CO2↑

2脱硫系统中的主要设备及其作用

增压风机用于克服脱硫装置的烟气阻力,将原烟气引入脱硫系统,并稳定锅炉引风机出口压力的设备。烟气挡板用于接通和切断烟气的装置。按安装位置分为原烟气挡板、净烟气挡板、旁路烟气挡板。环保监督中将旁路烟气挡板作为重点检查对象。吸收塔是烟气中SO2发生化学反应的设备。浆液循环泵是向脱硫系统提供石灰石浆液的设备。氧化风机是向脱硫吸收塔提供空气,将亚硫酸钙氧化成硫酸钙。搅拌器是将吸收塔中的浆液进行搅动,防止石灰石浆液沉淀的装置除雾器是分离经过脱硫吸收塔脱硫后净烟气中水雾的装置。一般净烟气中的雾滴浓度不大于50mg/Nm3。烟气排放连续分析仪(简称CEMS)是对吸收塔进、出口烟气中的污染物浓度和烟气温度、湿度等参数进行连续监测的装置。

3现场监察的必要性

强化环境监察是环保工作中至关重要的环节,也是我国贯彻实施各项环保方针、政策、法律、法规的重要保障。随着时代的发展,各个污染点源逐渐在普及安装在线监控设施。这就要求环境监察人员正确掌握电厂脱硫工艺、在线监控设备、学会查看工况是很必要的了。一则了解各污染排放点,熟悉减少污染物排放的方式方法二则可根据在线监控数据确定污染设施运行和污染物达标排放情况其次以应对突发事件采取措施及时处理。为此,应建立一整套现场监察管理系统掌握现有在线监控设备,进行现代化管理。以提高其管理的科学性、正确性、及时性。近年来随着我国环保进程的加快大型企业,尤其是大型重污染企业的环境治理就显得更加紧迫,在这样的大形势下,环境监察人员不仅仅要起到监管的责任,也要担负起宣传政策,技术指导的任务,推进企业环保设施治理改造更好更快的进行,以满足日趋严格的污染排放标准,同时还给社会蓝天绿水白云。

4现场监察要点

4.1检查旁路挡板的严密性

脱硫烟气旁路挡板是环保重点检查的对象。在正常运行期间,通过检查DCS画面上旁路挡板的显示状态、烟气出口温度以及到现场挡板处实际查看挡板的位置状态来确定旁路挡板是否关闭严密。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于无GGH的脱硫系统,净烟气温度为50℃左右,如果净烟气温度异常升高,在机组负荷不变的情况下可判定旁路挡板可能关闭不严密。小型机组一般旁路挡板只有一块,对于600MW及以上发电机组旁路挡板分为上、下两块挡板,一块为开关型,一块为调节型。

4.2通过设备运行参数的检查判断脱硫系统运行是否正常

(1)通过物料衡算法计算判断是否全烟气脱硫。选择机组运行中某一时段的数据(发电量、耗煤量、对应时段的入炉煤硫分),利用物料衡算法计算SO2的脱除量等,计算公式如下:SO2脱除量=燃煤消费量(万t)×煤含硫量(%)×0.85×2×脱硫率(%)式中:0.85为煤粉炉煤中硫份转换为SO2的系数。石灰石耗用量计算公式:石灰石用量=SO2脱除量÷64×100×1.03÷石灰石纯度(%)式中:1.03为石灰石—石膏法烟气脱硫系统钙硫比。通过计算出的脱硫剂石灰石用量与实际消耗量进行比较,如果实际消耗的石灰石量远小于计算所得的消耗量,可初步判断该时段未实施全烟气脱硫,进一步对该时段脱硫增压风机、旁路挡板等设备的运行参数进行检查,最后确定脱硫系统运行是否正常。(2)通过检查增压风机运行参数判断脱硫系统是否正常运行。增压风机的正常运行是湿法脱硫系统投运正常的重要依据之一。不同机组负荷下增压风机电流是不同的,如果在相同负荷、入炉煤质变化不大的情况下,增压风机电流异常变化较大,可以判断为脱硫装置异常运行,风机电流明显减小,可能是旁路挡板关闭不严,存在泄漏现象。(3)检查浆液循环泵运行参数。重点检查浆液循环泵的电流、出口压力。当电流、出口压力较正常值明显降低,可能是泵的叶轮损坏等引起,将会导致脱硫效率降低。(4)检查其他辅助设备的运行参数。吸收塔内石灰石浆液pH值正常应保持在5.0~5.8,过低的pH值对脱硫效率影响很大。一般情况下石灰石供浆系统处于连续运行,当pH值高于5.8时供浆系统可间断运行。在石灰石供浆系统运行正常的情况,吸收塔内石灰石浆液pH值仍较低,应尽快查找原因进行排除,以免影响脱硫系统的正常运行。检查石膏浆液密度是否在设计范围内,如果石膏浆液密度异常升高,应检查石膏脱水系统运行是否正常,真空皮带脱水机是否停运。如石膏脱水系统运行正常,则应全面对脱硫系统进行检查,是否由于入炉煤硫分升高等原因引起。

4.3历史数据查阅与管理的检查

脱硫系统作为环保部门对火电厂重点检查的环保设施之一,脱硫系统运行参数及历史数据必须随时可查阅,对于脱硫系统、在线历史数据必须随机可调阅1年的数据,即脱硫控制室DCS上脱硫率、烟气流量、风机电流、循环泵电流以及各污染物浓度等重要数据必须至少保存1年的记录(CEMS小室工控机电脑内同样必须至少保存1年的数据)。脱硫系统的历史数据要定期拷贝出来进行保存,保存时间不得少于3年。环保部门对脱硫历史数据的保存已经制度化,对于数据缺失企业的考核非常严厉。

4.4通过CEMS系统进行检查

CEMS必须选用国家环保部认证产品,CEMS安装必须符合《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》(HJ/T75-2007)有关规定。(1)CEMS监测数据分析。通过对CEMS监测数据检查分析来判断CEMS监测数据的准确性。如:通过入炉煤化验单中的硫分可判断CEMS监测的原烟气SO2浓度是否准确(1%的硫分对应的原烟气中SO2浓度为2200~2400mg/Nm3)。(2)检查CEMS数据的有效传输。CEMS分析仪通过硬接线分别与数采仪和脱硫DCS连接,数采仪再通过无线传输方式将CEMS监测数据传输到环保部门的监控信息中心。定期与环保部门监控中心联系对收到的数据与CEMS小室工控机电脑进行比对,判断CEMS传输系统是否正常有效。

结束语

总而言之,电厂企业要想监管好企业,环境监察人员就必须要提升自身业务能力,加强学习,掌握政治、经济和法律等多种监察手段。

参考文献:

[1]姚惠娟.煤炭脱硫技术的对比与分析[J].广东化工.2013(09)

[2]郎中敏,张永强,吴刚强,葛鹏飞.煤脱硫技术研究进展[J].内蒙古石油化工.2012(01)

[3]邵中兴,李洪建.我国燃煤SO2污染现状及控制对策[J].山西化工.2011(01)

论文作者:任俊杰

论文发表刊物:《电力设备》2018年第6期

论文发表时间:2018/6/21

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