摘要：分析了陡河发电厂吸收塔供浆方式优化前后供浆方案的优劣，对供浆方式优化过程中产生的问题进行分析解决，为存在同样困惑的湿法脱硫系统解决相同类型问题提供参考。
关键词：脱硫；吸收塔；供浆；
1、前言
陡河发电厂烟气脱硫装置，由北京国电清新环保技术股份有限公司承包建设，采用石灰石—石膏湿法烟气脱硫，由厂内石粉厂磨制的325目石粉直接送进石灰石粉仓，经螺旋输送机进入石灰石配制罐，配制成浓度为25％的石灰石浆液，然后由配制泵打石灰石浆液中间储存罐，经石灰石供浆泵供给各运行吸收塔使用。
2、优化前的供浆方案
供浆方式采用的是通过循环泵入口管进行供浆，供浆管道布置方案如下：
供浆泵→塔供浆总门→供浆调节门入口门→供浆调节门→供浆调节门出口门→各供浆分门→各供浆手动门→各循环泵入口管。
此方案供浆有如下优点：
2.1 可以保持循环泵出口浆液中有较高过剩碳酸钙浓度
2.2 尽可能使烟气离开吸收塔前接触最大碱度的浆液
2.3 可以提高碳酸钙的利用率，有利于二氧化硫的吸收。
3、循环泵入口管供浆的问题
3.1 由于各供浆分门均为电动衬胶蝶阀，通过远控操作阀门开关，阀门使用较为频繁，阀门内漏、泄漏情况较多，每次出现阀门故障必须停止整个塔的供浆系统运行，阀门检修期间只能通过地坑供浆，严重影响吸收塔新鲜浆液的补充；
3.2 各供浆分门布置在液位层以上位置，手动门布置在循环泵入口管上方，手动门处于常开状态，检修期间关闭，这就导致循环泵运行时浆液通过供浆手动门返到供浆分支管道内，低负荷期间不需要长期供浆或者单台循环泵长期未供浆时易出现供浆管道堵塞情况，尤其是冬季天气寒冷，伴热故障时极易发生管道堵塞，疏通时必须停止对应循环泵运行，且需要停止吸收塔供浆，即使采用先加堵板恢复运行方式也需要停止较长时间供浆系统。
3.3 由于陡河厂PH计取样为从6.4米处引出浆液，浆液进入PH计箱，PH计进行测量，通过循环泵入口管供浆方式，在机组负荷突变情况下，供浆增大时循环的浆液PH值超过测量的PH值，甚至超过6，pH值高有利于二氧化硫的吸收，但不利于石灰石的溶解，且易生成CaSO3•1/2H2O软垢。浆液结垢后堵塞循环泵喷嘴，尤其是是用来螺旋喷嘴情况下更为明显，喷淋层尾端喷嘴堵塞较多。从喷淋层喷嘴布置设计及防止冲刷塔壁考虑，喷淋层四周的喷淋覆盖率远远小于中心部分，尾端喷嘴堵塞将直接影响脱硫效率。
3.4 通过各供浆分门供浆，系统复杂，管路较多，阀门较多，日常维护工作量大。
4、供浆方案优化方案
取消供浆分门供浆方式，采取供浆管路直接引入吸收塔，由于供浆量变化较多，且流量相对较小，不具备在吸收塔内管网布置的条件，在吸收塔液位以上开孔，通过喇叭口设计将浆液直接补充进吸收塔。
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供浆泵→塔供浆总门→供浆调节门入口门→供浆调节门→供浆调节门出口门→吸收塔
↓ ↑
供浆旁路门入口门→供浆旁路门→供浆旁路门出口门
通过优化方案的实施，解决了困扰我们的难题；
4.1 简化了系统，取消了供浆分门、供浆手动门、管道分支管道，节约了大量检修维护费用，减少了大量工作量。
4.2 避免了由于循环泵运行长期未供浆供浆管道堵塞，供浆管道与循环泵管道完全分开，无供浆管道堵塞情况。
4.3 新鲜石灰石浆液直接供入吸收塔液位以上，PH计测量的PH值准确反应吸收塔内部情况，软垢情况大大降低，喷淋层喷嘴堵塞情况大大好转。
4.4 增加了供浆旁路门及旁路门入口门、出口门，供浆调节门出现故障时可以关闭供浆调节门入口门、出口门，打开旁路门进行供浆，不影响脱硫系统正常运行，也能保证检修工作正常进行。
4.5 喷淋区主要发生的是二氧化硫的吸收反应，亚硫酸根的氧化反应、氢离子的中和反应大部分在液位以下浆液中进行，只要保证PH值在适用范围，通过吸收塔直接供浆和通过循环泵入口管供浆对二氧化硫吸收反应影响不大。
4.6 只要保证合适的PH值，就能保证浆液中的过剩碳酸钙浓度和碱度，吸收塔直接供浆和通过循环泵入口管供浆对亚硫酸根的氧化反应、氢离子的中和反应基本无影响。
5、优化中的注意事项
供浆方案优化过程中也产生了多种问题，经过现场核实沟通进行解决，主要的问题有如下几种：
5.1 首先设计的供浆旁路门只有一个阀门，未增加入口门及出口门，由于蝶阀长期未全开，使用过程中阀门衬胶损坏情况时有发生，阀门衬胶损坏更换阀门过程必须停止供浆，较为麻烦。只有一个阀门时无法阀门安装在旁路的哪个位置，都有部分管道长期充满石灰石浆液，旁路阀为供浆调节门故障时使用，旁路管道充满石灰石浆液易堵塞，堵塞后将无法保证供浆旁路及时投运。经过多次试验，我们增加了旁路门入口门及出口门，改善了旁路阀情况，旁路阀运行良好。
5.2 对应PH值测量在吸收塔上取样的吸收塔，此方案还需要注意PH箱入口管与供浆入口管的周向角度，周向角度需要大于120°，陡河厂在优化改造初期各台炉运行平稳，但经过一个月的试验发现有一台炉脱硫效率明显降低，且供浆量明显减少，PH值较高。陡河厂的六台机组为对称布置，二台机组公用一个烟囱，沿烟囱中心线对折两个脱硫设备将完全重合。
针对一台脱硫吸收塔效率降低，PH值偏高问题技术人员通过记录对比发现效率偏低的吸收塔很小的供浆量引起很大的PH值变化，停止供浆后PH值又迅速降低，现场观察管路发现问题，其余5台脱硫吸收塔的供浆管路进入吸收塔的位置与PH计取样点位置周向均有120°以上的偏差，新鲜浆液进入吸收塔后充分溶解混合，PH计测量的准确，出问题的吸收塔PH计取样位置与供浆位置只有90°周向偏差，新鲜浆液进入吸收塔后未与吸收塔内的浆液混合均匀就进入PH计箱，致使测量值偏大，不能反映吸收塔内的实际PH值。通过对这个吸收塔的PH计取样点改造，将PH计取样点远离供浆入口点，解决PH值问题，脱硫系统运行正常。
5.3 供浆管道进入吸收塔的连接采用套筒式连接，通过法兰固定，这样吸收塔内的供浆管道出现故障可以通过拆除套筒螺栓将供浆管道抽出进行检修。
5.4 供浆管道布置宜使用一定的坡度布置，确保吸收塔连接点最低，由于吸收塔内泡沫及塔内压力影响，吸收塔内浆液平面中间低，四周高，如塔外管道平整或出现U型弯，未供浆时塔内浆液从供浆点进入供浆管道堵塞供浆管道。
6、优化后的效益
6.1 每台脱硫吸收塔节约了3个供浆分门及3个供浆手动门，按供浆分门2年更换一次计算，每年6台机组节约供浆分门9个，供浆手动门9个，每年节约备件采购费用5万元；
6.2 取消了供浆分支管道，相应的管道伴热、保温也取消，每年节约维护成本超过2万元；
6.3 减少了检修劳动，减少了供浆停运时间，最大限度的保证供浆系统正常投运，确保脱硫系统运行正常；
6.4 优化改造后历次机组停机检查，发现喷淋层喷嘴堵塞情况明显减少，这样就节约了喷淋层喷嘴输送费用，减少了检修时间；
6.5 供浆旁路门、供浆旁路门入口门、出口门均为手动蝶阀，进入吸收塔的供浆管路为不锈钢管道，单台炉采购阀门、管道需要费用约2000元，6台炉使用的费用约1.2万元，通过1.2万元的投资节约了大量维护工作和备件消耗，通过最小的投资获得最大的利益。
7、总结
最为脱硫设备的管理者，我们所需考虑的就是如何使用最下的投资获得最大的利益，为企业节约成本，保证环保设施正常投运，节约检修人力消耗，实践证明通过吸收塔直接供浆方式可以节约大量的检修维护工作，节约备件采购费用，对脱硫效率无明显影响。
论文作者:徐杨
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
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