135MW機(jī)組煙氣脫硫系統(tǒng)工藝及控制策略

◎李國愷

135MW機(jī)組煙氣脫硫系統(tǒng)工藝及控制策略

◎李國愷

文章介紹了我公司兩臺135MW機(jī)組煙氣脫硫系統(tǒng)運(yùn)行的工藝流程，闡述了煙氣系統(tǒng)、吸收塔系統(tǒng)、再循環(huán)系統(tǒng)、靜電除塵系統(tǒng)、工藝水等系統(tǒng)的控制策略。

目前，我公司火電廠有兩臺135MW發(fā)電機(jī)組分別采用FGD石灰石-石膏濕法135MW機(jī)組煙氣脫硫系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行煙氣脫硫，采用兩爐兩塔方案，將吸收塔設(shè)置成逆向噴淋式，在吸收塔的底部道漿池直接安裝富有氧氣含量的空氣管道，在塔內(nèi)設(shè)置3層噴淋層，煙氣在噴淋層經(jīng)過，經(jīng)過脫硫后從吸收塔頂部進(jìn)行排出。

135MW機(jī)組煙氣脫硫系統(tǒng)的工藝流程

135MW機(jī)組煙氣脫硫系統(tǒng)布置在鍋爐的除塵器后，煙氣脫硫系統(tǒng)的排氣通道有擋板門和增壓風(fēng)機(jī)設(shè)備，此外為了防止擋門板出現(xiàn)漏洞，需要增加密封風(fēng)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行安全防護(hù)。煙氣首先經(jīng)過增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)行升壓，然后進(jìn)入煙氣換熱器，再進(jìn)入吸收塔內(nèi)，氣體自下而上的進(jìn)行有效流動。循環(huán)漿液泵把吸收塔內(nèi)的漿液往上向塔頂噴淋層輸送，霧化漿液和煙氣充分的接觸，將煙氣中大部分的二氧化硫和三氧化硫進(jìn)行有效吸收，最終形成石膏漿液。按照程序?qū)ΤF器不斷的沖洗和養(yǎng)護(hù)，防止除霧器污垢堵塞引起吸收塔內(nèi)液位的變化。同時石膏排出泵將排放達(dá)到密度的石膏漿液輸送到脫水系統(tǒng)進(jìn)行脫水后形成石膏。

135MW機(jī)組煙氣脫硫系統(tǒng)的控制策略

煙氣控制系統(tǒng)。煙氣系統(tǒng)對整個機(jī)組的安全都會產(chǎn)生重要的影響，也是整個135MW機(jī)組煙氣脫硫系統(tǒng)中重要的附屬系統(tǒng)，其最基本、最主要的任務(wù)就是保證機(jī)組的安全。根據(jù)增壓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的壓力，調(diào)節(jié)增壓風(fēng)機(jī)變頻器開度，將此作為增壓風(fēng)機(jī)的反饋信號用來保護(hù)135MW機(jī)組煙氣脫硫系統(tǒng)設(shè)備。石灰石－石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)原、凈煙氣進(jìn)出口均設(shè)有溫度信號，用來監(jiān)視石灰石－石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的換熱性能。擋板門是為了防止火氣探測系統(tǒng)故障以及對機(jī)組在受到威脅下能否繼續(xù)保持運(yùn)行。煙氣系統(tǒng)主要設(shè)有135MW機(jī)組煙氣脫硫系統(tǒng)投入允許、煙氣設(shè)備系統(tǒng)故障、煙氣脫硫系統(tǒng)等措施來保證系統(tǒng)正常運(yùn)行和系統(tǒng)安全。

吸收塔控制系統(tǒng)。首先是對SO2脫除效率的控制，要考慮到135MW機(jī)組煙氣脫硫系統(tǒng)的控制量。當(dāng)發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷或者燃煤內(nèi)硫量變化時，這時的控制系統(tǒng)必須要滿足SO2的脫除率，最低不能低于95﹪。工程主要是將吸收塔漿液的pH值調(diào)整成在脫硫率標(biāo)準(zhǔn)。吸收塔內(nèi)pH值的指數(shù)是脫硫系統(tǒng)內(nèi)的重要參數(shù)，所以也是135MW機(jī)組煙氣脫硫系統(tǒng)的性能控制。其次要對吸收塔的液位進(jìn)行控制，保證吸收塔內(nèi)的漿液維持在標(biāo)準(zhǔn)的液位范圍內(nèi)，同時要精確控制吸收塔漿液的密度，漿液的密度是濕法煙氣脫硫工程中的重要參數(shù)指標(biāo),也是重要的控制因素。吸收塔的漿液密度是比較重要的數(shù)據(jù)指標(biāo)，對控制和調(diào)節(jié)石膏漿液排放量有重要的關(guān)系，石膏排出的泵回管道上有著相關(guān)的控制，按照控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行即可。最后是對除霧器的沖洗控制，防止除霧器內(nèi)產(chǎn)生污垢，從而帶走煙氣的飽和水分，對吸收塔液位造成影響，并采用脈沖式的方式對除霧器進(jìn)行最快速度的沖洗，防止除霧器的暫停對吸收塔造成影響。

再循環(huán)控制系統(tǒng)。原煙氣從吸收塔噴淋層下方開始進(jìn)入，在吸收塔內(nèi)通過漿液循環(huán)泵把吸收塔底部漿液輸送到噴淋層，對對流的煙氣進(jìn)行洗滌。會發(fā)現(xiàn)有大顆粒順著塔壁進(jìn)行掉落，沉積在吸收塔的底部，而剩余的顆粒則在吸收塔頂部進(jìn)行排出。吸收塔底部大顆粒利用吸收塔排漿泵排出，通過旋流分離器的分離，大顆粒的石膏進(jìn)入石膏儲存罐，較稀的漿液將回到吸收塔內(nèi)部繼續(xù)利用。

增壓風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)。增壓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的主要目的是對增壓風(fēng)機(jī)的變頻器開度進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，以此來維持增壓風(fēng)機(jī)入口風(fēng)向的壓力穩(wěn)定性，降低對煙氣系統(tǒng)內(nèi)壓力所造成的影響。并將增壓風(fēng)機(jī)入口的煙氣壓力設(shè)為恒定的數(shù)值，要經(jīng)過采用微積分的方式對參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的控制和計(jì)算，并保證變頻器開合誤差在最小范圍內(nèi)。為了保持增壓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的良好動態(tài)性能，要對鍋爐負(fù)荷的信號的進(jìn)行參考，當(dāng)鍋爐的負(fù)荷發(fā)生變化時增壓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的壓力也會發(fā)生變化，以減少引風(fēng)機(jī)出口壓力的偏移。

漿液制備控制系統(tǒng)。漿液池上部裝有石灰石粉倉，粉倉下部安裝了變頻控制器，可以向料機(jī)輸送石灰石粉，再進(jìn)入到漿液池，并且向石灰石的漿液池中注入清水，按照要求比例調(diào)節(jié)供水量，再將經(jīng)過漿液池頂部的石灰石粉，通過攪拌器進(jìn)行混合，然后制成含固量30%的石灰石漿液，反饋信號以石灰石漿液回流管的密度為標(biāo)準(zhǔn)，通過泵送將漿液輸送至吸收塔。石灰石制漿系統(tǒng)要設(shè)定連續(xù)制漿的參數(shù)，根據(jù)煙氣負(fù)荷、135MW機(jī)組系統(tǒng)入口處二氧化硫的含量與吸收塔液的pH值會控制漿液量。若要有效的保持漿液密度和液位的平穩(wěn)，就要對輸料機(jī)的給料量以及清水的提供量嚴(yán)格控制。

工藝水控制系統(tǒng)。工藝水系統(tǒng)主要是用于脫硫系統(tǒng)的機(jī)組系統(tǒng)供水使用，并有專門的水箱。工藝水泵用于氧化空氣的冷卻水、石灰石制漿、GGH及各漿液管道設(shè)備等的沖洗水，除霧器沖洗水泵用于吸收塔內(nèi)去除霧滴及吸收塔液位調(diào)節(jié)用水。

采用分散控制系統(tǒng)對整個脫硫工藝進(jìn)行全面的管理控制，保持脫硫系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定安全運(yùn)行，從而提高整體脫硫的效率，并可以將目前的脫硫工藝進(jìn)行推廣，減少我國空氣的發(fā)展，促使我國火電事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

（作者單位：廣東省粵瀧發(fā)電有限責(zé)任公司）