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300MW煙塔合一機組煙氣無旁路濕法脫硫系統(tǒng)的運行

2012-07-27 10:04:12　來源: 江蘇金蜘蛛高空工程有限公司　訪問：398 次
三河電廠二期機組(2×300MW)在國內(nèi)首次采用濕法脫硫煙氣無旁路技術(shù)和自主創(chuàng)新煙塔合一技術(shù)。鍋爐A層4臺主燃燒器兼有等離子點火功能。
煙氣經(jīng)引風(fēng)機排入吸收塔，在塔內(nèi)完成二氧化硫脫除吸收，凈煙氣經(jīng)除霧器除霧滴后，經(jīng)玻璃鋼煙道經(jīng)煙塔排放。塔出口采用玻璃鋼煙道，煙塔內(nèi)附著防腐涂層。在塔入口設(shè)事故噴淋箱，事故噴淋設(shè)有兩路，防止進入吸收塔煙氣溫度高，保護玻璃鋼煙道，。
1 煙氣無旁路濕法脫硫系統(tǒng)邏輯介紹
1.1 風(fēng)煙系統(tǒng)啟動允許
1）有一臺及以上漿液循環(huán)泵運行；2）電除塵4個通道中每個通道必須有一個及以上電場運行；3）鍋爐通風(fēng)條件具備；4）風(fēng)機自身條件具備。
1.2 相關(guān)保護設(shè)置
1.2.1引風(fēng)機保護邏輯為：1）三臺脫硫漿液循環(huán)泵全部停止；2）風(fēng)機自身跳閘條件。
1.2.2 MFT動作條件中增加了脫硫跳閘（三臺漿液泵全停3取2）。電除塵系統(tǒng)跳閘設(shè)為報警。
1.3 事故噴淋邏輯
1.3.1 當(dāng)煙溫（噴淋前溫度測點、三取中，以下同）≥160℃啟動事故噴淋一路事故噴淋氣動閥門，若煙氣溫度≤155℃且吸收塔出口溫度≤65℃，自動停這路事故噴淋。
1.3.2 當(dāng)煙溫≥170℃時，同時啟動兩路事故噴淋氣動閥門，如煙溫降低160℃并且吸收塔出口溫度≤65℃，自動停止一路噴淋；如果煙氣溫度≤155℃并且吸收塔出口溫度≤65℃，自動停另路事故噴淋。
1.3.3 當(dāng)煙溫≥180℃自動啟動兩路事故噴淋氣動閥門，如噴射20分鐘煙溫繼續(xù)≥180℃，則鍋爐風(fēng)機跳閘停爐，需手動關(guān)閉事故噴淋。
1.3.4 脫硫吸收塔三臺循環(huán)泵均跳閘，自動啟動兩路事故噴淋氣動閥門，需手動關(guān)閉事故噴淋。
2 脫硫無旁路系統(tǒng)的啟停
2.1 脫硫系統(tǒng)啟動
2.1.1 啟動流程

2.1.2 啟動漿液循環(huán)泵后迅速啟動風(fēng)煙系統(tǒng)
防止塔內(nèi)大量濕氣沿?zé)煹阑厮莸揭L(fēng)機和電除塵處，導(dǎo)致引風(fēng)機葉輪受到腐蝕和電除塵絕緣不合格。
2.1.3 等離子方式點火
直接用等離子電弧引燃煤粉，不會危害電除塵極板，電除塵可以提前投入。
2.1.4 提前投入電除塵系統(tǒng)和干除灰系統(tǒng)
為防止等離子點火初期未燃燼煤粉和點火初期產(chǎn)生的大量煙塵對石灰石漿液造成污染，應(yīng)提前投入電除塵、干除灰系統(tǒng)。點火初期粉塵濃度較小，保證一電場正常運行，隨負(fù)荷升高，逐漸投入其他電場。
2.2 系統(tǒng)停止流程

若機組長期停運，停運前應(yīng)逐步將漿液轉(zhuǎn)移至事故漿液箱，逐漸降低液位、密度，防止?jié){液循環(huán)泵停之后發(fā)生溢流和漿液結(jié)晶。開底排門時要根據(jù)地坑液位調(diào)節(jié)底排門開度，防止地坑溢流。
3 主要參數(shù)的控制
3.1 漿液pH值
如圖1所示，pH值越高，脫硫效率越高，但pH值過高，會使CaCO3過剩率增加，既不經(jīng)濟又影響石膏的純度。一般pH值選擇在5.2～6.2為宜。我廠規(guī)定5.2～5.8。
pH值<5.2時，全開吸收塔補漿電動門和調(diào)門補漿，5.8時停止補漿。為防止?jié){液在調(diào)門附近產(chǎn)生淤積補漿調(diào)節(jié)門應(yīng)保持100％開。

圖1 pH值與脫硫率的關(guān)系
3.2 漿液密度
密度太低沒有母晶體會導(dǎo)致沉淀出現(xiàn)，過高會造成管道堵塞及泵磨損腐蝕、旋流器振動等，會影響漿液循環(huán)泵和擾動泵正常運行，我廠密度控制在1110～11300kg/m3。
密度到1130kg/m3時，啟動石膏排出泵排石膏，到1110 kg/m3時停止排石膏，濾液水經(jīng)濾液水泵補充進吸收塔。若旋流子處溢流，應(yīng)將石膏排出泵再循環(huán)門開啟一部分。
密度上升比較快時，應(yīng)檢查吸收塔液位是否過低、補漿時間是否過長、石膏排出泵出力、密度計是否應(yīng)該沖洗等。
3.3 液位控制
3.3.1 液位控制
液位過高會造成溢流，增大氧化風(fēng)機電流；過低會降低氧化反應(yīng)空間，同時塔內(nèi)泡沫較多，易造成循環(huán)泵汽蝕。同時應(yīng)留足事故處理裕量，如漿液循環(huán)泵的啟停及啟前、停后的沖洗都會對液位產(chǎn)生較大的影響。正常運行中控制在5.5～5.8m之間。
為消除漿液從噴淋層淋下產(chǎn)生的大量泡沫，要經(jīng)常通過地坑向塔中加入消泡劑。
3.3.2 補水方式
隨著煙氣量、煙氣溫度上升及塔內(nèi)反應(yīng)進行，水分蒸發(fā)很快。吸收塔補水方式有工藝水補水、除霧器沖洗及管路沖洗。因為使用除霧器沖洗水可在除霧器上形成水膜來沖洗鹽霧，降低除霧器差壓，且會對煙氣二次洗滌，應(yīng)優(yōu)先使用除霧器沖洗進行補水。
3.4 漿液循環(huán)泵
3.4.1 正常監(jiān)視
原設(shè)計為三臺漿液循環(huán)泵全部運行，經(jīng)過試驗2運1備可以保證脫硫效率，同時可降低廠用電消耗。運行中要經(jīng)常監(jiān)視泵出口壓力、電流、泵體振動，從脫硫效率、出口SO2含量的變化等多方面觀察泵是否磨損、出力是否下降。
3.4.2 切泵時沖洗
首先將泵體灌滿水，使沖洗水從泵出口噴霧器噴嘴處流進塔內(nèi)，對噴嘴也是一次沖洗。啟泵前開入口門使水從泵入口濾網(wǎng)處流入塔內(nèi)，對入口濾網(wǎng)沖洗一次。泵停止后應(yīng)開入口排放門至泵體內(nèi)漿液放完，再開沖洗水至放出清水為止。此時要防止地坑溢流。
3.5 漿液擾動系統(tǒng)
漿液擾動系統(tǒng)布置如圖2所示。

圖2 擾動系統(tǒng)圖
3.5.1 正常監(jiān)視及測量管路沖洗
正常運行中應(yīng)監(jiān)視擾動泵電流、壓力、測量管路流量、密度、pH值。當(dāng)流量顯示降低、pH值長期不變、兩個pH計顯示相差大于0.2時，應(yīng)對流量計或pH計進行沖洗。向流量計方向沖時，密度會變小；向pH計方向沖時，pH值會增加、密度會變大、流量變小。
3.5.2 泵至吸收塔手門的控制
與試運時相比，擾動泵電流增加，出口壓力降低，測量管道流量也降低，主要原因是由于該手門處膨脹節(jié)承壓能力不夠，為保持運行安全性，將該手門由50%開至全開。對該手門，設(shè)備正常時筆者認(rèn)為在啟動初期應(yīng)全開，使?jié){液擾動更充分，在漿液循環(huán)泵啟動2臺以后，可以將此手門限制。
表1
電流（試運/現(xiàn)在） 測量管流量 壓力（試運/現(xiàn)在）
208.3/221 A 21/10m3/h 0.23/0.18 MPa
3.6 氯離子
3.6.1 氯離子高危害
1)降低石灰石分解速度及SO2吸收率；2)與煙塵中Al3+、Fe3+和Zn2+等形成配位絡(luò)合物，導(dǎo)致CaCO3過剩；3）引起石膏脫水困難，降低石膏品質(zhì)；4）漿液利用率下降，循環(huán)系統(tǒng)電耗增加。
3.6.2 氯離子控制
Cl-主要來自煙氣中的HC1。我廠規(guī)定Cl-<2g/L。事實證明通過濾液水泵排廢水至廢水處理站可降低氯離子含量。
3.7 事故噴淋水箱防凍
冬季水箱底排門保持較小開度，保持常流水，以達到隨時備用。
4 異常及處理
4.1 pH值顯示異常
1）檢查測量管路流量是否正常，流量低應(yīng)對測量管路進行沖洗，擾動泵出力下降時倒換擾動泵；2）檢查沖洗水門是否內(nèi)漏；3）當(dāng)兩個相差大于0.2時應(yīng)沖洗;4）就地測量或送化學(xué)化驗，確定不準(zhǔn)時，至少2小時測一次。
4.2 漿液循環(huán)泵入口堵和出力下降
經(jīng)歷了9個月時間，參數(shù)變化如表2所示。其中#3漿液循環(huán)泵葉輪已更換。
表2
漿液循泵 電流（試運/現(xiàn)在） 壓力（試運/現(xiàn)在）
#1 61.8/60.4 0.18/0.16
#2 59.5/59.4 0.2/0.17
#3 64.2/67.7 0.21/0.2
漿液泵入口堵塞現(xiàn)象：出口壓力、電流下降，泵體有不規(guī)則振動，脫硫效率下降，泵入口排放門放不出漿液。停下沖洗即可。但目前漿液循環(huán)泵3～5天就需要倒換，多數(shù)情況下一臺泵沖洗好后另一臺入口又堵。
究其原因可能是調(diào)試時石灰石入口沒有加裝濾網(wǎng)導(dǎo)致脫硫塔中含樹枝、雜草等雜物較多，當(dāng)循環(huán)泵運行一段時間后其入口濾網(wǎng)逐漸被雜物堵塞。被堵塞泵沖洗后這些雜物被沖到另一臺運行泵入口濾網(wǎng)處造成另一臺泵堵塞。
另與試運時相比出力有所降低，其原因是：1）隨著運行時間增加，葉輪受腐蝕及入口流量低時發(fā)生汽蝕；2）由于漿液長期沖刷導(dǎo)致泵入口門不嚴(yán)入口結(jié)垢。
4.3 漿液擾動泵入口堵
漿液擾動泵也經(jīng)常出現(xiàn)入口堵，需要經(jīng)常倒換運行，原因可能有1）入口雜物較多；2）入口管道襯膠脫落。
4.4 氧化風(fēng)機異常
1）皮帶松。電流小，壓力低，就地看皮帶松動、有糊味。
2）因齒輪箱異常導(dǎo)致堵轉(zhuǎn)。氧化風(fēng)機跳閘，電機發(fā)堵轉(zhuǎn)報警，風(fēng)機盤不動。
3）入口濾網(wǎng)堵。差壓顯示高，就地振動大。
4）卸載閥誤開，入口管道進水。設(shè)計為兩級噴水，第一級位于母管上，第二級位于五個分支的管路上。當(dāng)卸載閥誤開致出口壓力低，減溫水倒流回氧化風(fēng)機。電流、壓力、風(fēng)溫下降，聲音大。應(yīng)將卸載閥關(guān)閉，開啟風(fēng)機出口管道放水門將管內(nèi)存水放干凈。
4.5 工藝水異常
1）液位計不準(zhǔn)。工藝水電廠綜合水，液位計經(jīng)常被雜物堵塞，顯示偏高或偏低會造成溢流和工藝水泵損壞。
2）補水濾網(wǎng)堵。補水流量降低。
3）工藝水箱設(shè)計裕量小。在兩臺機組同時沖洗除霧器時，工藝水供應(yīng)不足。因此1）保持工藝水箱高水位運行，4～5.5m之間；2）及時關(guān)閉沖洗水門；3）兩臺機組不要同時沖洗除霧器。
4.6 漿液污染
漿液發(fā)生污染時應(yīng)進行漿液置換，大量補充新鮮石灰石漿液同時排放污染漿液，根據(jù)石膏排放泵的出力需要十幾個小時全部置換完畢，應(yīng)設(shè)置廢棄漿液安置地點。
5 改進建議
5.1 建立和完善pH值、密度計對比和化驗制度，定期校對；
5.2 對進入吸收塔的石灰石及漿液有效過濾，可在補漿管道上加裝濾網(wǎng)和濾網(wǎng)沖洗裝置；
5.3 撤掉石膏排出泵入口濾網(wǎng)，在泵出口至旋流子管道上加裝濾網(wǎng)，使雜物能排至塔外；
5.4 漿液循環(huán)泵入口門前后加裝手動門及手動旁路門，便于隔絕泵入口門；
5.5 氧化風(fēng)機出口減溫水流量只有0.2t/h，除霧器沖洗水沖洗次數(shù)少，建議將工藝水和除霧器沖洗水之間加裝聯(lián)絡(luò)管，當(dāng)除霧器不沖洗時氧化風(fēng)機出口減溫水可用工藝水帶，此時可停止除霧器沖洗水泵運行。建議論證負(fù)荷低時可將除霧器沖洗水由工藝水泵帶的可行性。
5.6 氧化風(fēng)機卸載閥在設(shè)計上DCS沒有相應(yīng)開關(guān)狀態(tài)反饋，建議增加。
6 結(jié)論
煙氣無旁路濕法脫硫系統(tǒng)，實現(xiàn)了機組運行的全程環(huán)保，減少大量粉塵和SO2排放；不僅節(jié)省了大量投資和設(shè)備用地，且利用等離子點火技術(shù)實現(xiàn)了機組無油啟動，節(jié)約了大量燃油，兩臺機組在調(diào)試過程中節(jié)約用油5950噸，合人民幣約2975萬元，創(chuàng)造了巨大的環(huán)保效益和經(jīng)濟效益。通過長時間運行和摸索，已形成一套實用運行和異常處理方法，為在國內(nèi)進一步推廣使用打下堅實基礎(chǔ)。

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