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脱硫吸收塔除雾层增加事故喷淋管道的设想与分析

北极星环保网来源:《电力设备》作者:张世超2017/4/18 9:19:58我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:脱硫塔 除雾器 超低排放改造

北极星环保网讯:摘要:2016年全国多起火电厂脱硫改造项目出现火灾,多数在改造前期和改造中期。在吸收塔内壁衬有玻璃鳞片或衬胶,贴塔壁进行动火作业,由于内部监护不到位和相关安全措施不满足,造成大小不等的火灾。结合脱硫行业的现状,从满足安全及工艺方面进行论述分析,并对此加以简单设计。

关键词:吸收塔、管束式除尘器、喷射区域、喷淋方式、喷嘴、喷洒面积、动火作业

由于近年全国大面积的雾霾持续,且有增无减,环保行业对于环境治理的手段及措施加大力度,各大火电厂陆续开始进行脱硫系统的相关超低排放改造,导致脱硫环保专业趋于热门。按照国家制定的“十三五”期间基本完成我国火电厂超低排放改造工作的要求,全国各个电厂均在加紧进行超低排放改造工程,相对于之前对于脱硫排放标准进行了大幅提升。

在脱硫检修过程中,吸收塔内壁多为防腐鳞片或胶片设计,在进行改造或施工作业时极易引起火灾;管路作业时,与吸收塔塔壁相连的管道多为衬胶管道或PPR管道,衬层施工时可燃气体浓度高,挥发时如遇明火极易引起火灾。

如施工人员在塔壁外侧或临近塔壁的连接管路上切割、电火焊时,焊渣或明火很容易被吸入到吸收塔内部的易燃物上,如除雾器模块(PPR材质易燃)、除雾器冲洗水管路(PPR材质易燃)、塔壁防腐(玻璃鳞片)等等,而在吸收塔外侧施工的人员不容易及时发现,人员撤离时又不认真检查,导致火灾的发生。

1.设计理念

按照国内主流660MW超超临界燃煤机组的脱硫塔型式,进行塔体改造工程的安全施工,我们特加以一路消防事故喷淋管道。相应增加管道及喷嘴,外部设计电动蝶阀进行逻辑控制。

此项事故喷淋可替代原除雾器冲洗水管道的功能,吸收塔改造前作为消防水随时投用,可于吸收塔改造前办理工作票,先行施工。为确保安全,先行施工将除雾器冲洗水用于临时消防,在除雾器层上方塔壁周向均布开孔20个,塔壁上焊接不锈钢接管,每个接管处布置伸入管道1.5m。

安装完成此条事故喷淋管道后,即时投用,随后可开始拆除原除雾器。从安全性来讲,在改造前期和施工期均有可靠的消防,改造后期防腐期间即行关闭此条线路,不影响下道工序施工。从机务专业来讲,平时也可用于除雾器顶层的喷淋清洗,防止过度积灰。由于为专有管线,并不影响除雾器运行。

2.具体设计思路及方案

2.1按照国内660MW火电机组吸收塔的设计工艺,吸收塔塔径一般为Φ18m来计算,换算该塔周长为56.5m,共分为20个开档,每档距2.8m。在吸收塔除雾器层设置(按照我公司专利产品,布置于管束式除尘器上部壁板周侧),在除雾器层上方塔壁周向均布开孔20个,塔壁上焊接不锈钢接管,通径设计为DN150;每个接管处布置伸入管道1.5m,插入喷淋管设计为DN80,喷射面积约2.2m。

2.2喷淋管内端装置2个喷嘴,将此喷嘴设计成一直、一弯,直喷嘴沿塔壁半径方向均匀射向塔中心区域;弯向喷嘴指喷淋管道回弯180°,沿各自伸入区域塔壁2.5m范围内的灭火喷洒。

2.3直向喷嘴设计为空心锥螺旋喷雾喷嘴,弯向喷嘴设计为扇形喷雾喷嘴。采用扇形喷雾喷嘴回弯至塔壁,目的是该型喷嘴喷雾为扇形,横向喷洒面积较大,减少对塔壁的冲刷力。采用空心锥螺旋喷雾喷嘴直向喷淋塔内除雾器区域,目的是加大喷洒面积与压力。

2.4按照设计思路,将此事故喷淋管道来水取用一路消防水,以备改造初期和改造中期,工艺水水路已被切断,无法提供应急水源。并且在正常运行状态下,小范围内的检修维护工作时,如安全措施不到位导致出现吸收塔失火,也必将使用消防水供水应急。

2.5从控制逻辑上讲,增加此项管道,为便于控制,同时增加20台电动蝶阀,加入DCS控制逻辑。按照现今脱硫系统改造的经验成果,将原来的屋脊式除雾器改造后,电动蝶阀减少,所以现增加20台电动蝶阀,也保持与原设计的机组用电设备无大差别,I/O测点数量略有增加,总耗电量基本维持不变。

3.社会实施效果与前景展望

根据目前全国多家火力发电厂的脱硫系统改造完成效果来看,出口SO2浓度和出口烟尘的含量已大幅降低,基本达到了超低排放的要求,国家环保部门进行检测,数据可靠,均已达到环保验收标准。

响应国家环保工作的要求,为确保施工安全,我们增加该项事故喷淋管道,也是为了更加安全可靠地进行环保改造,完善脱硫系统的整体工作效率。从实用性来看,较为可靠,可以值得考虑推广。

参考文献

[1]赵刚,节能环保产业的发展现状及政策建议,2011.6.30

[2]火电厂技术联盟,火电厂脱硫吸收塔火灾事故浅析,2017.1.3

[3]张文有,浅谈如何对电力工程施工进行安全管理,2010.12.22

延伸阅读:

燃煤电厂脱硫系统事故喷淋水量设计

浅谈半干法烟气脱硫技术存在的问题

脱硫吸收塔入口烟道泄漏原因分析及对策

燃煤电厂湿法脱硫浆液循环泵耐磨修复新技术简介和应用

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