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简述:火电厂烟气脱硫设备故障检修和整改

北极星环保网来源:科技视界2017/1/17 8:57:05我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:烟气脱硫 脱硫系统 脱硫设备

北极星环保网讯:【摘要】随着我国综合国力的逐渐提升,对一次能源的消耗量逐年增加,我国的发电目前仍然以燃煤为主,而燃煤量过多常常会引起酸雨等环境问题,为了控制二氧化硫的排放,从而改善环境杜绝酸雨的出现,实现燃煤电厂的脱硫显得十分有必要。而脱硫设备的检修时脱硫机组顺畅运行的基础,本文从脱硫设备的研究进展出发,主要介绍了石灰石/石膏法脱硫工艺的设备组成,并且详述了各个设备检修的相关问题,以期能为实际燃煤机组脱硫设备的检修提供一定的指导意义。

0 前言

目前,随着我国综合国力和经济水平的不断提高,对能源的消耗量逐年的攀升。而我国的能源又以以燃煤为代表的化石燃料为主,化石燃料的燃烧造成污染性气体的大量排放。其中最为明显的是SO2气体的排放,它的排放造成我国大气环境的污染和酸雨的加剧,使森林退化、水生物死亡、古迹农田等遭到不可逆转的破坏,同时也会对人类的皮肤、呼吸等造成不同程度的伤害,SO2排放的控制势在必行。

1 脱硫工艺研究现状

为实现燃煤电厂烟气的脱硫,国内外学者提出了适合燃煤电厂使用的多种脱硫工艺,这些脱硫工艺主要包括湿法FGD脱硫技术以及干法、半干法FGD脱硫技术两类,其中湿法FGD脱硫技术根据吸收剂的不同又可以分为石灰石/石膏法脱硫工艺、海水脱硫法、氨法脱硫以及。

1.1 湿法FGD脱硫技术

湿法FGD脱硫技术是目前火电厂较多采用的脱硫工艺方案,它具有几十年的发展历史,技术成熟完善。特别是石灰石/石膏法脱硫工艺因为吸收剂资源丰富、成本低等优点,是目前最多应用的一种脱碳工艺。

石灰石/石膏法脱碳工艺以氧化钙和碳酸钙浆液吸收SO2,脱硫效率在95%以上,但是基建投资很大,占到电厂总投资的15%左右,并且其对石灰石的消耗量很大,运行成本自然也很高。海水脱硫法由于工艺系统简单、系统可用率高、海水可以直接排入大海不需要后期的处理设备得到了很大的发展。但是该种工艺仅对海边的电厂使用,对内陆的电厂来说是不适用的。氨法脱硫技术具有吸收速率快、反应完全且吸收剂利用率高等优点,但是其对系统密闭性要求较高。

1.2 干法、半干法FGD脱硫技术

干法脱硫技术是指采用粉状或者粒状的吸收剂来处理烟气中的二氧化硫,从而实现烟气中二氧化硫的脱除,这种脱硫方法具有流程简单,没有污水的产生,且能耗较低,目前在脱硫市场上也具有一定的比例,但是由于其副产物不能商品化且要增加除尘负荷,所以限制了该种工艺的发展。

由于湿法FGD脱硫技术中的石灰石/石膏法脱硫工艺目前应用最为广泛,对该种工艺检修的检修更具有一般意义,能够为大多数的电厂提供一个理论的支持,所以本文的讨论就是以石灰石/石膏法脱硫工艺的讨论为基础。

2 石灰石/石膏法脱硫工艺流程及设备介绍

目前石灰石/石膏法FGD脱硫工艺大多采用单炉单塔的模式,这种布置方式可以有效的降低投资和能耗的大小,方便了脱硫设备的检修和改造。脱硫设备主要包括吸收系统、烟气系统、石灰石浆液制备及输送系统、石膏脱水系统、工艺水系统、氧化系统、事故浆液罐和吸收塔区排放坑系统。在以上所列的所有系统中,吸收系统是脱硫工艺的的一个核心部件,电厂脱硝后的烟气从吸收塔的塔底进入吸收塔,石灰石浆液则通过喷淋的方式进入吸收塔,二者在塔内反映,吸收烟气中的二氧化硫,并且在吸收塔循环浆池内与氧气作用生成石膏,石膏被送入脱水系统。

另一个比较重要的系统是工艺水处理系统,这是因为水处理的程度直接影响到该工艺对环境的影响。脱硫系统产生的废水首先在曝气装置中降低COD值,然后送进中和箱调节废水的pH在8~9之间。然后进入沉淀箱有机硫混合形成不溶于水的硫化物,在絮凝剂的作用下产生絮凝物。然后,进入澄清池在助凝剂的作用下絮凝颗粒增大,絮凝体在重力的作用下沉积在池底,然后经过处理形成浓缩的泥浆,利用刮泥装置将其回收,清水则通过池子上部的溢流口经过蜂窝过滤装置排出到清水池,此时就已经达到了排放标准。

3 检修内容和流程

脱硫系统的定期检修和整改,是脱硫系统正常运行的前提和基础,脱硫系统的检修主要包括脱硫烟风系统、吸收塔系统、石灰石浆液制备和工艺系统的设备检修多个方面。

3.1 风烟系统设备检修

在脱硫系统当中,要实现烟气中二氧化硫的脱除,最重要的一点就是要保证烟气能够正常的被输送到吸收塔,所以对风烟系统设备的检修显得尤为重要。在风烟系统中,设备检修过程中首先遇到的旁路挡板,它可以实现对脱硫设备旁路烟道挡板铅封。而挡板门是用来保护脱硫系统和锅炉运行的重要设施,且在脱硫系统检修期间,可以为脱硫系统的检修提供适宜的环境。由于脱硫设备对于挡板门的密封性要求非常严格,所以所有的检修工一般都从对挡板门的检修开始。对挡板门的检修,可以通过旁路挡板门开关实验来实现。旁路挡板门开关实验每周需要实验两次,以保证该设备的正常运行。由于挡板门是控制脱硫设备加入和退出运行的重要组成部件,包括原烟气挡板门和净烟气挡板门两部分,电厂和脱硫岛之间的链接和断开是通过烟气挡板门来实现的。脱硫系统的挡板门虽然要一年才真正的检修以此,但是门轴要每周加油,保证挡板门可以快速的开关,烟道要一月检修一次,以保证烟气的通畅。

3.2 吸收塔系统的设备检修

正如上文所述,吸收塔是脱硫系统中主要实现烟气中二氧化硫脱除的设备,吸收塔的结构多种多样,包括填料塔、喷射鼓泡塔、喷淋塔等,虽然吸收塔种类繁多,但是其检修内容基本一致。吸收塔的检修首先是密度化验,要做到每月对石灰石浆密度和PH进行化验,保证其在实际要求的范围内。而浆液循环泵事故跳闸试验以及除雾器冲洗喷嘴试验则仅需要一年进行一次就基本上能够满足要求,实验中冲洗压力要达到0.8MPa左右,覆盖率要达到130%。循环泵的实验就是要按照周期进行实验就可以,一半循环泵和氧化风机都要一月轮换一次,保证所用设备不存在运行过程中的缺陷。循环泵以及风机要按时加油,保证设备顺畅的运行。

3.3 石灰石浆制备系统

石灰石浆系统设备检修中首先是称重皮带机称重值的核定,一般要求每半年就要进行一次,并且要通过调节和设定保证称重值的误差不超过1%,在石灰石浆制备系统中泵类和提升机要按照周期进行轮换,并且对轮休的设备进行检修和优化,以保证设备高性能的安全运行。另外,在设备中埋刮板机的刮板和链条要保证完好,各个传动和轴承部件要能合理运行,按时进行加油,保证设备能够顺畅的运行,没有杂音,震动要小。不尽在该系统中,在所有脱硫系统中泵类设备要保证其电流值不要超过额定值。工艺水箱要没半年进行一次检修,要保证水箱的外形完整,设备不存在破损。各个传动设备要保证其运转的流畅,不存在断裂。磨损以及渗漏现象的出现。最后,脱硫设备的各个泵类、轴承类原件要适时的加油,放着设备的老化。

4 结论

我国是一次能源的消耗大户,燃煤机组在国内站很大一部分比例,从而使燃煤机组成为我国二氧化硫等污染物的主要排放源,为了减少酸性气体的排放量,降低酸雨的影响,机组的脱硫势在必行。目前我国近90%的机组都加装了脱硫设备,这些设备的正常运行是实现电厂二氧化硫安全经济减排的基础。本文首先介绍了燃煤机组脱硫工艺的研究现状,然后讨论了石灰石/石膏法脱硫工艺的主要组成设备,然后详细介绍了机组各个设备检修,以期能为实际燃煤机组脱硫设备的检修提供一定的指导意义。

延伸阅读:

全面了解燃煤电厂脱硫系统超低排放改造及运行优化措施

烟气脱硫脱硝除尘脱汞超低排放技术路线选择与分析

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