摘要:燃烧后的煤炭所产生的烟气会伴随大量SO2的产生,如果将煤炭燃烧后产生的烟气直接排放到空气中,就会使得酸雨的浓度增加,扩大酸雨的覆盖面积,从而对环境带来较为严重的破坏。而火力发电机组作为主要的二氧化硫排放源,其对于烟气脱硫技术的应用自然是非常关键的。鉴于此,本文就大型火力发电机组湿法烟气脱硫系统技术展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。
关键词:湿法烟气脱硫技术;火力发电;脱硫剂
1.关于湿法烟气脱硫技术
1.1湿法烟气脱硫系统的设计
湿法烟气脱硫技术在火力发电工业中的应用通常都是通过湿法烟气脱硫系统来实现,但由于不同湿法烟气脱硫技术所利用的原理与脱硫剂不同,脱硫过程的化学反应、副产品等情况也存在较大的差异,因而不同技术的脱硫系统也是完全不同的,这里以最为常见的石灰石-石膏脱硫技术为例进行说明。石灰石-石膏烟气脱硫系统主要由烟气系统、石灰石添加系统、浆液排除系统、氧化系统、冲洗水系统以及循环系统几部分构成,由于石灰石中的碳酸钙不易溶解于水,因而石灰石溶液在循环过程中很容易出现沉淀、进而使管道中出现碳酸钙结构,如果长期得不到清理就会导致管道堵塞,因此在设计时应考虑这一点,并做好相应的防结垢措施。石灰石溶液与工艺水中的化合物在酸性条件下很容易对管道造成腐蚀,因此在设计时应对管道进行相应的防腐蚀处理。此外,烟气中的二氧化硫虽然在脱硫后已经被完全吸收,但仍存在着很多强腐蚀气体,因此对于烟道也要采取相应的防腐蚀处理。
1.2相关设备的选购
石灰石-石膏烟气脱硫系统的主要设备包括脱硫风机、换热器、脱硫塔、脱水机等等,这里以脱硫风机与脱硫塔为例。脱硫风机一般位于烟气的出口周围,因而很容易受到腐蚀,且具有着风量大、电能消耗大的特点,因此在选购时应在不影响系统脱硫效果的前提下尽量选择型号较小的脱硫风机,同时对其防腐蚀、防磨损措施进行检验。而脱硫塔一般包括氧化喷嘴、搅拌器、捕沫器等多个部分,其结构较为复杂,因此在选购时应进行试运行,并重点关注喷淋密度、循环浆液浓度、烟气停留时间、进口烟气温度等参数。
2.大型火力发电机组湿法烟气脱硫工艺流程
众所周知,以石灰石、石膏作为原材料的湿法脱硫技术是目前大型火力发电机组烟气脱硫应用最广泛的技术,主要包括烟气系统、烟气换热系统、吸收系统、增压风机系统、废水处理系统等。通常情况下,石灰石浆液制备系统、脱水系统和废水处理系统等会成为两套烟气脱硫系统的公用系统,以此提升系统的使用率,降低烟气脱硫工艺的生产成本。在对发电厂烟气进行脱硫时,未脱硫的烟气经过相应增压设备增压后进入换热器降温,以减小对吸收设备内部造成的损害。随后,降温过后的烟气进入吸收塔和相应的石灰石浆液发生化学反应,从而去除烟气中的二氧化硫。
3.大型火力发电机组湿法烟气脱硫重要技术
3.1火力发电厂高压加热器内部泄漏点检定技术
高压加热器内部泄漏故障是火电厂回热系统主要故障之一,高加系统发生泄漏时,如果小能对泄漏点进行准确的判断并确定位置,小仅事故可能进一步扩大,抢修时问还可能延长,造成小必要的经济损失。因此,高加系统内部泄漏点检定技术就显得尤为重要,如何结合电厂实际情况和高加设备的结构特点,总结出针对高压加热器内部泄漏的检定技术是所有发电厂管理人员必须高度重视的问题。在运行过程中,通过对高加泄漏的各项特征进行研究和分析,可得出借助于介质水和压缩空气来查找泄漏点位置的检定方法。
首先是水侧静压注水。高加系统解体后,可通过向水侧管束注水、静压来查找明显的一类泄漏点,如果泄漏大,此U型管中的水就会由泄漏处流入汽侧,泄漏的钢管中水位会自动下降,管内水位下降至漏点处水平。当存在微漏和渗漏点时,可通过汽侧压缩空气打压进行下一步的泄漏点检定。在水侧注水的基础上,利用压缩空气打压的方法对泄漏点进行检定利用了水侧注水类似于放大镜的功能,它将肉眼小可见的汽侧泄漏压缩空气转化为水侧可见的气泡溢出,气泡溢出点即为泄漏点位置,可清楚准确地确定渗漏点部位,如图1所示。
3.2水环式真空泵抽真空技术
水环式真空泵抽真空技术主要是指利用现有的开式循环水系统通过管式换热器对空冷抽真空系统管道中热空气预冷却后,再进入水环真空泵的新型技术,它能保证夏季高温期水环真空泵的运行工况稳定,达到相应的额定出力,如图2所示。
图2水环式真空泵抽真空技术示意图
真空泵在工作过程中会由于做功而产生热量,使工作水环发热,造成部分水和气体一起被排走。因此,在工作过程中,必须小断地给泵供水,以降低泵内水的温度和补充泵内消耗的水,满足泵的工作要求。在夏季,由于环境温度高,换热器实际运营效果明显下降,真空管中空气温度明显升高,使真空泵水环温度升高,造成水汽化,导致真空泵工况恶化、出力小足或超负荷工作。因此,大型火力发电厂必须根据机组实际运营的各项指标和现象深入分析和探讨机组故障的原因,并采取相应措施使夏季高温环境下真空泵的入口空气温度下降至泵的设计要求值,从而维持真空泵水环稳定的工作状态,以保证机组在良好的真空环境中运行。
4.脱硫系统应用需要注意的问题
在石灰石-石膏烟气脱硫系统的应用中,浆液PH值、浆液液气比、石灰石品位、空气塔速、浆液循环温度、浆液加入量等参数都会对脱硫效果造成直接的影响,因而脱硫系统的运行过程中必须要对这些参数进行准确控制,以免对脱硫的效率、副产品品质等造成影响。例如当浆液液气比过低时,脱硫效率会大幅下降,因此应将液气比控制在12ML/m³或以上;而当浆液循环温度过高时,二氧化硫的溶解度会降低,脱硫效率也会因此受到影响,因此,必须将浆液循环温度控制在50-55℃左右。
结语
总而言之,在环境污染问题愈发严重的今天,火力发电工业作为重要空气污染排放源必须要将湿法烟气脱硫技术的应用重视起来,并结合发电厂实际情况对脱硫技术进行灵活选择与利用。
参考文献
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论文作者:李丹
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/27
标签:烟气论文; 系统论文; 湿法论文; 浆液论文; 石灰石论文; 火力发电论文; 技术论文; 《电力设备》2018年第23期论文;