火電廠FGD常見故障分析及設(shè)備檢修

馬渤昊

【摘 要】煤炭的燃燒帶來了環(huán)境污染的問題，其中SO2為其主要污染物之一。燃煤電廠是煤炭的消耗大戶，目前大多數(shù)機組均添加了脫硫設(shè)備，這些脫硫設(shè)備的正常運行事實現(xiàn)電廠脫硫的重要前提。本文以石灰石/石膏法脫硫工藝為例，分析了脫硫系統(tǒng)常見故障和解決方案，并且為脫硫系統(tǒng)的檢修提供了可行的檢修方案。

【關(guān)鍵詞】脫硫工藝；石灰石/石膏法；故障分析；設(shè)備檢修

0 石灰石/石膏法脫硫工藝

在我國，每年煤炭的消耗量可以占到一次能源消費總量的近七成。煤炭的燃燒常常伴隨著污染性氣體的產(chǎn)生，其中二氧化硫是主要污染物之一，控制二氧化硫排放是我國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展過程中面臨的一大難題。這些脫硫工藝按照脫硫的先后順序可以分為燃燒前脫硫、燃燒中脫硫以及燃燒后脫硫技術(shù)。我們常說的煙氣脫硫技術(shù)（FGD）就是指燃燒后脫硫技術(shù)，目前主要包括石灰石-石膏濕法、轉(zhuǎn)噴霧半干法等。

石灰石/石膏濕法是當前火電廠中應(yīng)用最廣泛的一種煙氣脫硫技術(shù)，其基本工藝流程如下：鍋爐產(chǎn)生的煙氣經(jīng)國電除塵裝置除塵后，通過升壓風(fēng)機進入吸收塔。煙氣從吸收塔底部進入，循環(huán)漿液則從吸收塔頂部流入，二者逆向流動混合，進行吸收反應(yīng)，脫除煙氣內(nèi)的SO2。產(chǎn)生的循環(huán)漿液富液經(jīng)過引入空氣的氧化反應(yīng)化為石膏（CaSO4·2H2O），并消耗作為吸收劑的石灰石。產(chǎn)生的這部分石膏漿液通過石膏漿液泵排出吸收塔，進入石膏脫水系統(tǒng)。石膏脫水系統(tǒng)主要包括石膏水力旋流器、漿液分配器和真空皮帶脫水機三部分。凈化后的煙氣在塔頂經(jīng)過除霧器除霧處理，將煙氣內(nèi)可能攜帶的吸收劑漿液除去。最后，凈化后的煙氣通過煙道和出口擋板進入煙囪排向大氣[1]。

1 脫硫系統(tǒng)常見故障

脫硫系統(tǒng)的正常運行是保證電廠實現(xiàn)SO2脫除的前提，保證脫硫設(shè)備的正常運行對于實現(xiàn)環(huán)境的保護和安全的生產(chǎn)都有十分重要的意義。本總結(jié)了脫硫系統(tǒng)常見的一些故障，通過對故障的了解，使運行人員能夠更有方向的進行檢修，實現(xiàn)快速的發(fā)現(xiàn)并解決運行中出現(xiàn)的故障。脫硫系統(tǒng)在調(diào)試及運行中出現(xiàn)的故障主要有以下幾種：1）運行過程中最常見的脫硫系統(tǒng)故障是吸收塔發(fā)生漿液溢流現(xiàn)象，這類現(xiàn)行在電廠脫硫系統(tǒng)中十分常見。這種漿液溢流往往都不是連續(xù)的進行的，但常常會呈現(xiàn)出一定的規(guī)律。漿液溢流現(xiàn)象常見在運行中呈現(xiàn)的現(xiàn)象是脫硫系統(tǒng)停運時顯示液位正常，但是投入運行后液位在10m時溢流口開始間歇性溢流。2）設(shè)備結(jié)構(gòu)問題也是脫硫系統(tǒng)中常見的故障之一，設(shè)備結(jié)垢后常常會造成管道通流面積減小、堵塞，當結(jié)垢問題嚴重的時候甚至?xí)鹪O(shè)備坍塌等事故。結(jié)垢的問題常常發(fā)生的部件主要有除霧器、入口煙道、旋流器、漿液管道、漿液箱及地坑、吸收塔等。另外，石灰石濕式磨進料口堵塞問題在運行中也經(jīng)常會發(fā)生。3）脫硫系統(tǒng)使用的石灰石中若含有大量的雜物就會造成球磨機進料口的堵塞；給料過快會則容易導(dǎo)致下料口堵塞，石料量突然增加使磨機的出口變小，造成進料口堵塞；石灰石混合的不均勻性也會明顯的增加脫硫系統(tǒng)中堵料的機會；計量皮帶給料量超出磨機出力，磨機中石料消耗不了造成石灰石進料口的堆積，這也是造成磨機進料口堵塞的常見原因；石灰石來料中的石灰石粉塵過多會造成磨機進料口堵塞。4）脫硫系統(tǒng)在運行中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)脫硫石膏經(jīng)過脫水后的含水率高于10%，脫水效果變差常常會導(dǎo)致石膏下料斗側(cè)壁石膏堆積堵塞，從而使石膏沉積在下料斗側(cè)壁上且不規(guī)則地落到石膏皮帶上造成石膏皮帶跑偏。

2 故障處理方法

針對以上實際運行中可能遇到的運行故障問題，本文提供了一些處理故障的方法和思路，希望通過本文的總結(jié)能為脫硫系統(tǒng)的運行人員提供一個合理的參考，減少脫硫系統(tǒng)的事故率，提高脫硫系統(tǒng)事故處理的效率。1）針對脫硫系統(tǒng)漿液溢流的問題，首先要確定脫硫系統(tǒng)吸收塔合理的運行液位，然后通過現(xiàn)場的操作，合理降低液位，但一定要防止煙氣泄露，并且同時加入消泡劑。核算氧化過程中所需空氣量，避免脫硫系統(tǒng)吸收塔漿液中空氣量過大，過量空氣造成氣泡增多從而造成漿液動態(tài)液位的虛假，同時也導(dǎo)致吸收塔漿液泡沫的增加。2）對于設(shè)備結(jié)構(gòu)的問題，首先要控制漿液管線沖洗，防止石膏、石灰石漿液沉積。合理控制漿液PH值，避免CaSO3、CaSO4成分急劇變化。3）對于脫硫系統(tǒng)中的阻塞問題，首先要保證石灰石顆粒的均勻性，不能太大或者太小，石灰石粉塵不能太多，嚴格按照磨機設(shè)計參數(shù)選擇石灰石料。避免計量皮帶給料量大于磨機的最大出力。避免計量皮帶處理的驟增，增加負荷要平穩(wěn)緩慢。嚴格按照磨機啟停順序操作；連鎖跳磨機前先跳閘計量皮帶，延時一兩秒鐘再停運磨機。4）對于石膏含水量過高，首先要對除塵器進行改造降低入口煙氣的粉塵濃度。加大廢水排放量，由于旋流器頂流排出的廢水中含的細顆粒的比例高，因此加大廢水排量可以減少漿液中細顆粒的比例。嚴格真空泵運行管理，保證真空度，如果有結(jié)垢現(xiàn)象，可對真空泵系統(tǒng)進行清洗[2-3]。

3 脫硫系統(tǒng)常見設(shè)備檢修介紹

上文詳述了脫硫系統(tǒng)中常見的故障，并為這些脫硫系統(tǒng)常見的故障提出了合理的解決方案，為了能夠讓脫硫系統(tǒng)可以在運行中盡量的避免這些問題，對脫硫系統(tǒng)進行檢修和維護顯得十分重要。

增壓風(fēng)機的檢修主要包括以下幾點內(nèi)容：1）檢修前運行狀態(tài)的監(jiān)測，主要是測量風(fēng)機運行狀態(tài)下和各部振動值，并記錄；測量風(fēng)機運行狀態(tài)下的油位是否正常；檢測風(fēng)機運行狀態(tài)下的油位是否正常；檢查風(fēng)箱各部漏風(fēng)情況并記錄；檢查地腳螺全緊固情況并記錄；檢查運轉(zhuǎn)參數(shù)及通流部分有無異音，并記錄。2）檢修前的準備工作，包括根據(jù)運行狀態(tài)下的檢測結(jié)果確定檢修項目及工期；制定安全措施、技術(shù)措施、施工定置圖、網(wǎng)絡(luò)圖；根據(jù)現(xiàn)場實際情況制定檢修風(fēng)險評估及措施；準備好檢修記錄本、圖紙及檢修單；準備好檢修工具、專用工具、量具等；準備好檢修所需材料及備品配件；通知熱工、電氣拆除轉(zhuǎn)機的電纜及熱工元件等。3）增壓風(fēng)機的具體檢修內(nèi)容包括脫硫系統(tǒng)的停運，風(fēng)機與電機解列，固定螺栓的拆除，聯(lián)軸器的拆開，風(fēng)箱、殼體的檢查修銼，檢查主軸，測量水平<0.3/1000mm，滑動軸承體解體，滑動軸承檢查，出入口及旁路擋板的檢修，檢修前運行狀態(tài)的監(jiān)測。

球磨機的檢修工藝主要包括對球磨機本體的檢修，保證出入口彎頭護板需完整，每次大小修均需檢查橡膠襯體的磨損情況，檢查橡膠襯體及螺栓，大罐端部的法蘭螺栓及銷釘，大牙輪對口螺栓及銷釘有無斷裂和松動現(xiàn)象。保證大瓦油封、圍帶、防磨盤、人孔門等完整，不漏油、不漏石灰石粉，確保系統(tǒng)中空心軸套的螺栓螺母應(yīng)完好，主軸的軸頸面不得有磨面及傷痕等，表面要光滑；每次大修均須按特制的樣板或齒輪游標卡尺檢查牙輪的磨損情況，在牙齒齒弦磨損達到5mm時或輪齒工作面有嚴重的裂紋、重皮、毛刺、斑痕、凹凸不平等缺陷時應(yīng)當將齒輪翻轉(zhuǎn)使用。

4 結(jié)論

我國一次能源的消耗量逐年提升，其中燃煤占到所有一次能源總量的70%左右，為了控制因一次能源的燃燒帶來的污染問題目前進90%的燃煤電廠都添加了脫硫設(shè)備。脫硫設(shè)備的正常運行對于保證污染的控制和安全生產(chǎn)至關(guān)重要。本文從脫硫系統(tǒng)石灰石/石膏法脫硫工藝流程出發(fā)，分析了脫硫系統(tǒng)常見故障和解決方案，并且為脫硫系統(tǒng)的檢修提供了可行的檢修方案。

【參考文獻】

[1]蘇雪鳳.鍋爐煙氣脫硫系統(tǒng)工藝流程及應(yīng)用[J].新疆有色金屬，2011，34（S2）：147-148.

[2]李彥輝，李忠民.電廠脫硫系統(tǒng)檢修過程中存在問題及對策[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2015.

[3]王志軒.火電廠煙氣脫硫裝置運行檢修崗位培訓(xùn)教材[M].中國電力出版社， 2012，3.

[責(zé)任編輯：楊玉潔]