(山东电力建设第三工程公司 山东青岛 266100)
摘要：主要介绍沙特拉比格项目部海水脱硫系统，以及影响脱硫效果的因素，并根据沙特拉比格2x660WMW IPP 燃油项目海水脱硫系统设计中出现的问题，提出一些改进的意见(仅对同类型海水脱硫系统)。
关键词：海水脱硫 设计 性能 改进 建议
1 引言
海水法烟气脱硫工艺是利用天然海水的碱度脱除烟气中二氧化硫的一种脱硫方法。利用电厂原有冷却用海水作为脱硫剂（拉比格项目使用的是海水循环水），在脱硫吸收塔内,大量海水喷淋洗涤进入吸收塔内的烟气,烟气中的二氧化硫被海水吸收而除去,净化后的烟气经除雾器除雾、烟气换热器（GGH）加热后排放。吸收二氧化硫后的海水在曝气池中与海水混合,曝气处理,其中不稳定的亚硫酸根被氧化成为稳定的硫酸根,并使海水的PH值与COD等指标恢复到海水水质标准后排入大海,但在沙特拉比格项目部海水脱硫系统调试运行过程中出现了系统排放超标不能满足合同要求的状况，严重影响了项目移交进度。
2 改进意见
关于腐蚀：
由于机组使用的燃料为重油380CST，其中含有的硫分比较多，大约在3.4%-3.7%之间，相对于常规的煤粉炉来，SO3和SO2的产生量要多的多，而由于注氨系统相对沙特地区成本比较高，导致氨的注入并没有那么充足也不能保持，从而使得FGD要经常在SO3存在的情况下运行，导致了大量的SO3进入FGD区域，SO3在经过吸收塔时与水结合产生的硫酸雾，成为造成FGD系统腐蚀的最大问题。其中腐蚀最为严重的当属于吸收塔进出口的膨胀节位置。
膨胀节腐蚀的衍生问题中最主要的是导致钢烟道的腐蚀，以及已经出现的GGH下壳体的腐蚀问题。长期的腐蚀严重影响FGD系统的寿命，特别是GGH下壳体部分，容易造成很大的工作量比如更换整体下壳体，亦或者蔓延至GGH隔舱，导致整个GGH的更换。另外大量的酸水从膨胀节处露出，对吸收塔墙体也造成不同程度的腐蚀，长期腐蚀作用可能会破坏土建墙体构造，导致墙体承重力下降，后果非常严重。
改进意见：由现场的情况来看，此类膨胀节，对于水介质的密封作用有限，即使使用再严谨的工艺进行安装，也不能保证完全没有泄露的情况出现。
据此提出如下改进方案：
1) 两个部位共同的改进方式为，更换膨胀节材质，改为使用更好的材质的膨胀节，避免酸液露出的危险。
2）提高吸收塔高度，增高吸收塔入口烟道的高度，从而减少吸收塔喷淋下来的水倒灌入烟道内的量，从而减少酸水在膨胀节处的停留时间，减少腐蚀。
3）在ME压差允许的情况下，增加一层除雾器，加大除雾效率，是SO3尽量以气态的形式流出吸收塔，减少GGH底部膨胀节的腐蚀状况。
关于填料：
项目脱硫吸收塔内的填料分为两种，一种为支撑填充物（structure packing）。
另一种为普通填料（Random packing），此种填料的形式比较多，包含花环，鲍尔环，带边覆盖球，多面空心球，异鞍环，矩鞍环，阶梯环，海尔。
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在运行当中出现的问题，普通填料在运行一段时间后会出现下沉，导致水和SO2的接触面积和反应时间减少，会影响SO2的吸收，需要运行一段时间后进行检查，如果不能满足标高要求，需要增加填料；另外在填充这些填料的时候需要非常谨慎，如果人踩踏过实会导致吸收塔内烟气阻力增大，吸收塔压差增大，超出设计值会导致真个FGD系统的停运；另外由于重油380CST的成分中碳含量高，而电除尘对未燃碳的吸收作用有限，会导致未燃碳和油分进入FGD区域，而由于普通填料不规则的外形导致油质和未燃碳容易在填料上累积使得填料变黑，并粘附大量油和未燃碳，同时油会吸收经过吸收塔内的烟气中的灰分，从而产生油灰，油灰积累过多会影响吸收塔内的整体水流分布，从而影响SO2的吸收反应，导致FGD出口排放超标。唯一的解决办法就是更换填料，而且工程量巨大。
改进措施：
根据以上普通填料的缺点，以及最新的脱硫系统设计介绍，建议去除普通填料的设计，改为全部使用支撑填料代替，这样就能杜绝填料下沉问题，并且由于支撑填料的结构更加均匀，且均为立面安装，能够更好的增大水流的均布，并且立面安装能够减少油质和未燃尽碳的滞留，避免因为油灰的产生而导致的吸收塔内反应的不完全现象，以及吸收塔内填料压差的增大问题。
关于ECO
ECO即电解板，设计在吸收塔底部，反应后的酸性溶液进入曝气池前的位置。
工作原理为电解板将铁板中的铁离子电解出来，用作氧化剂，为使溶液进入到曝气池更好的与曝气中的氧结合，但是在运行过程中发现，经过半年的时间运行，电解板50MM厚的铁板已经被PH为3的酸溶液腐蚀透，部分铁板已经断开，逐渐失去了起原有的作用，设计用于电解铁板的电流2400A也降低到30A左右。另外此系统的的腐蚀也增加了排放水中的硫酸铁等物质的含量，不利于性能排放。
改善措施：
经长时间的维持30A电流运行对曝气池内水样的采样报告发现，水样并没有因为ECO的停运而出现变化，故，此系统应该可以进行消除。
在FGD曝气池末端进入排水口暗沟的水池内。
由于机组运行的工况的不同，泡沫的颜色也有所不用，在机组不稳定运行的时候，泡沫基本为黑色为主，而机组在稳定完全燃烧的情况下泡沫的颜色为黄色，根据泡沫在清华实验室的化验结果可以看出，黑色泡沫的主要成分为油质和未燃尽碳，其他成分主要是悬浮物灰尘等。而黄色泡沫里面的油质和未燃碳依然存在但是量比较少。由此推断及时锅炉在正常燃烧的情况下，泡沫依然是会存在的，因为不能避免油质和未燃尽碳存在，两种物质均不溶解于水，极易在曝气的过程中从水中分离出来，悬浮于水面并粘附空气中灰尘形成大量的泡沫。
改进措施：
减少曝气池末端的水位落差，从而减少水流冲击，并将入海暗渠改为明渠，减少泡沫的累积，泡沫可以进入明渠，经过长距离的漂浮会逐渐被除少量的油质和未燃碳外，大部分泡沫会逐渐消融，可以解决现在的曝气池末端的泡沫累积问题，并且经过长距离的漂浮之后在明渠的末端应该几乎看不到可见的泡沫存在。
关于增压风机：
从运行曲线可以看出，由于氨的注入会导致增压风机电流的增大，增压风机电流会从正常值80A达到113A，等运行一段时间后电流会慢慢回落至95A。增压风机的出力跟旁路挡板前后的压差有着直接逻辑关系，其压差控制在设定值（-60Pa），而增压风机电流增大到113A的情况出现在开始注氨短时间内，主要的原因是前边分析的，当氨注入是，增加了进入FGD的灰尘含量，从而导致脱硫系统的烟气阻力增大，从而增压风机自动调节增大出力，来保证FGD出口的压力不减少。
建议：
稳定注氨量，减少停止注氨和开始注氨的频率，避免增大增压风机出力，从而导致增压风机失速，并损坏到风机设备。
参考文献
[1]《SWFGD运行维护手册》.
作者简介
曹树平,工作单位：山东电建三公司 职务：杰拉达项目锅炉专业工程师。
论文作者:曹树平
论文发表刊物:《电力设备》2016年第15期
论文发表时间:2016/11/7
标签：填料论文; 吸收塔论文; 海水论文; 曝气池论文; 泡沫论文; 烟气论文; 系统论文; 《电力设备》2016年第15期论文;