摘要：随着社会发展对环境问题的愈发重视，电厂作为重要污染物排放源，面临着巨大的环保压力。近年来，我国部分已投产的电厂加大了环保设施的建设力度，力求达到国家排放的最低标准。近几年，国家有关部门组织实施了燃煤电厂烟气脱硫技术与设备国产化示范工程，开发研制了部分专用设备，燃煤电厂烟气脱硫技术与设备国产化取得了积极进展。
关键词：燃煤电厂脱硫设备运行；优化
国家在“十三五”规划中对节能减排提出新的目标要求，火电厂大气二氧化硫、氮氧化物、粉尘排放浓度要达到燃气轮机排放标准，以目前的脱硫工艺而言难以满足。因此，针对脱硫设备及其运行参数做一些优化调整，以提高设备的安全性、稳定性是非常必要的。
一、燃煤电厂脱硫设备运行中存在的问题
1.脱硫设施运行常见问题。（1）综合脱硫效率。目前，脱硫装置的设计脱硫效率值为95%，最终的综合脱硫效率为90%。但从实际上使用情况来看，大部分电厂脱硫设备的综合效率都低于80%。究其原因可以大致分为以下几类：电厂脱硫设施的设计方面、安装调试方面、设备质量问题方面等等；此外，电厂燃煤硫分高于设计值；为提高电厂整体运行效率及经济性，开旁路挡板门运行，减少脱硫设备的使用率；随着运行时间的累积和设备维护不当，脱硫设备故障率升高，投入使用率降低。（2）烟气换热器堵塞。脱硫设施中的烟气换热器堵灰也是最常见的故障之一。烟气中夹带的飞灰在经过烟气换热器时，附着在其表面，导致热阻增大，不及时清除将影响电厂的安全运行。对此，需暂停脱硫设施运行，最终导致脱硫设施低投运率低的局面。个别新投建脱硫设施不采用烟气换热器，提高了脱硫设施的可用率，但降低了整个电厂的热经济性；而对于已装备脱硫设施的电厂，由于无法解决烟气换热器的堵灰问题，拆除换热器内部的换热片，使其只起到烟气通道的作用。
2.脱硝设施运行常见问题。（1）供氨问题。氨供应不足现象是脱硫设施出现概率较高的故障之一，而导致该现象的原因有以下几个：一是供氨不存，含有杂质，堵塞液供应管道上的阀门与过滤器；二是由于长期在振动工况下运行，反馈杆出现松脱现象；气动调节阀的用气压力低于出厂设计值，导致氨气流量下降，无法满足脱硝氨耗量。（2）催化剂堵塞与磨损。SCR 催化剂层积灰现象普遍存在于燃煤电厂。一方面，催化剂层表面的积灰将增大SCR 的阻力，通过流体力学得知，流速的平方与阻力成反比。通过计算可以得到，在保持其他因素不变的情况下，催化剂层阻力增加20 个百分点，催化剂层表面得堵塞面积比例将超过14 个百分点。催化剂堵塞和积灰现象的出现将直接影响脱硫设施的正常运行。另一方面，积灰还会导致催化剂表面的微孔堵塞，烟气中夹带的NOX无法与催化剂充分接触，最终导致脱销设施效率低下，无法达到国家的环保要求。
3.除尘设施运行常见问题。（1）运行电流偏低。正常情况下，刚投入使用的电除尘器运行电流较高。然而，随着运行时间的累计，电除尘器运行电流开始下降。部分电除尘器的运行电流下降幅度较大，其除尘效果达不到设计要求，其原因主要分为两个方面：一方面，电厂燃煤的煤种非单一不变的，当燃烧含灰量较高的煤种时，将引起烟气比电阻增大，最终导致电晕封闭。另一方面，清灰不及时，使放电极和收尘极粘灰严重，导致电流降低，其主要原因有两个：一是振打装置设计不合理；二是运行中出现的故障问题。（2）运行电压偏低。通过总结发现，造成电压偏低的原因有三个。一是高压回路系统绝缘偏低。当绝缘部件初见损坏时，将能造成运行电压偏低；二是机械部分异极距减小。由于运行时间的增加，且机械部分在振打及高温环境下易发生变形，使异极间距变小；三是电场内可能有异物，这种异物多属于冷态条件下很难发现的软性异物，在热态条件下被气流吹起，导致极间距离变小。（3）反电晕问题。该现象常出现在燃用高灰分煤种的电厂，当烟尘比电阻P>1012Ω•cm 时，容易出现反电晕现象。烟尘颗粒粒径越小越容易出现反电晕现象。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆反电晕现象将出现以下一种状况：运行电压降低，电流增大，从伏安特性曲线表来看，有明显拐点。一旦发生反电晕，除尘效率就会急剧下降。
二、优化措施
1 脱硫运行问题。（1）针对综合效率低下等问题，可以从以下几个方面着手解决，加强对现有脱硫设施的运行、检修维护管理，加强燃料管理，保证脱硫设施与主设备同步、稳定、连续、可靠地运行，达到设计效率、满足排放浓度标准和排放总量要求。（2）针对烟气换热器堵灰的现象，可以通过将换热器的换热部件更换成L 型大波纹换热部件，烟气换热截面积增大，表面平滑，在其运行中产生的副产物不易吸附在其表面，清除也相对容易，因此可以避免烟气换热器堵灰问题。此外，选用L 波形烟气换热器，由于阻力减小，其压力损失小，增压风机等设备选用功率大大降低，且容易清洗，大幅度提高了电厂的整体经济性。而且改造后脱硫效果不发生变化，仍然可以满足原设计要求。
2.脱硝运行问题。（1）对于供氨不足，第一步：检查气动调节阀仪用气源压力，查看其压力数值可否满足设计初始要求；第二步：重新调整调节阀定位器，提高低开度时的线性；阀门定位器零位漂移大。第三步：在机组低负荷情况下，供氨系统改为手动，减少喷氨量；第四步：发现阀芯及管道内壁有一定量的黑灰色粉末，拆除阀门疏通阀芯，用压缩空气进行管道吹扫。第五步：必要时更换线性好的气动调节阀。（2）催化剂堵塞与磨损问题，其解决措施有两种，一是：购买新催化剂；二是：催化剂再生催化剂再生就是对废旧催化剂进行评估，如果存在再生价值则通过清洗、再生恢复其活性。目前常用的再生技术有水洗再生酸液处理热还原再生等。
3.除尘运行问题的解决。（1）对于因燃煤煤种变化导致的运行电流下降问题，可以通过具体煤种含灰量的数值计算电除尘效果最佳的运行电流，然后根据计算得到最佳数值调整除尘设施的初始电流值。对于电除尘器本身振打原因引起的问题，可以根据具体的情况调整极配形式以及振打点的布置。（2）对于运行电压降低。应当针对具体电厂的具体情况加以处理，针对阴阳极短路，应采取剪断已断极限；及时替换已经损坏的绝缘部件，对机械变形以及距离偏小的部位调整至符合设计要求，对存在软性异物的情况要认真查找予以清除，最后更换新的备件。（3）针对轻度反电晕现象，定期冲洗极板，保证板线洁净程度，可通过高压控制中的间歇供电和脉冲供电功能加以解决。在烟气中添加调质剂进行调质，使飞灰表面镀上一层电液膜，导致灰比电阻降低。
4.支持一批烟气脱硫关键技术与设备国产化示范项目。在确定关键设备和不同工艺目录，制定示范项目标准的基础上，一是组织实施30 万千瓦燃煤机组石灰石—石膏湿法烟气脱硫完善化示范项目，重点解决工艺设计、设备成套化和运行规范化等问题，示范验证国产除雾器、真空皮带脱水机和循环浆液泵等在工程上的应用；二是组织实施60 万千瓦燃煤机组石灰石—石膏湿法烟气脱硫国产化示范工程，形成独立完成工艺设计和设备成套化的能力；三
环保行业是高能耗、高物耗的绿色行业，随着国家对环保的重视，环保设备管理及运行优化工作已经成为每个电厂的工作重点。在日趋严峻的环保压力面前，为使企业效益最大化，除了对环保设备进行提效改造外，最根本的就是在保证排放指标可控的情况下做到“过程控制、终端治理”。通过提高设备管理、优化运行，最终实现企业的节能、减排任务，同时使效益最大化。
参考文献：
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论文作者:李建
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/18
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