火電廠煙氣脫硫設(shè)備簡述及檢修分析

傅鳴卓

【摘 要】隨著我國綜合國力的逐漸提升，對一次能源的消耗量逐年增加，我國的發(fā)電目前仍然以燃煤為主，而燃煤量過多常常會(huì)引起酸雨等環(huán)境問題，為了控制二氧化硫的排放，從而改善環(huán)境杜絕酸雨的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)燃煤電廠的脫硫顯得十分有必要。而脫硫設(shè)備的檢修時(shí)脫硫機(jī)組順暢運(yùn)行的基礎(chǔ)，本文從脫硫設(shè)備的研究進(jìn)展出發(fā)，主要介紹了石灰石/石膏法脫硫工藝的設(shè)備組成，并且詳述了各個(gè)設(shè)備檢修的相關(guān)問題，以期能為實(shí)際燃煤機(jī)組脫硫設(shè)備的檢修提供一定的指導(dǎo)意義。

【關(guān)鍵詞】燃煤機(jī)組；脫硫系統(tǒng)；設(shè)備；檢修

0 前言

目前，隨著我國綜合國力和經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，對能源的消耗量逐年的攀升。而我國的能源又以以燃煤為代表的化石燃料為主，化石燃料的燃燒造成污染性氣體的大量排放。其中最為明顯的是SO2氣體的排放，它的排放造成我國大氣環(huán)境的污染和酸雨的加劇，使森林退化、水生物死亡、古跡農(nóng)田等遭到不可逆轉(zhuǎn)的破壞，同時(shí)也會(huì)對人類的皮膚、呼吸等造成不同程度的傷害，SO2排放的控制勢在必行。

1 脫硫工藝研究現(xiàn)狀

為實(shí)現(xiàn)燃煤電廠煙氣的脫硫，國內(nèi)外學(xué)者提出了適合燃煤電廠使用的多種脫硫工藝，這些脫硫工藝主要包括濕法FGD脫硫技術(shù)以及干法、半干法FGD脫硫技術(shù)兩類，其中濕法FGD脫硫技術(shù)根據(jù)吸收劑的不同又可以分為石灰石/石膏法脫硫工藝、海水脫硫法、氨法脫硫以及。

1.1 濕法FGD脫硫技術(shù)

濕法FGD脫硫技術(shù)是目前火電廠較多采用的脫硫工藝方案，它具有幾十年的發(fā)展歷史，技術(shù)成熟完善。特別是石灰石/石膏法脫硫工藝因?yàn)槲談┵Y源豐富、成本低等優(yōu)點(diǎn)，是目前最多應(yīng)用的一種脫碳工藝。

石灰石/石膏法脫碳工藝以氧化鈣和碳酸鈣漿液吸收SO2，脫硫效率在95%以上，但是基建投資很大，占到電廠總投資的15%左右，并且其對石灰石的消耗量很大，運(yùn)行成本自然也很高。海水脫硫法由于工藝系統(tǒng)簡單、系統(tǒng)可用率高、海水可以直接排入大海不需要后期的處理設(shè)備得到了很大的發(fā)展。但是該種工藝僅對海邊的電廠使用，對內(nèi)陸的電廠來說是不適用的。氨法脫硫技術(shù)具有吸收速率快、反應(yīng)完全且吸收劑利用率高等優(yōu)點(diǎn)，但是其對系統(tǒng)密閉性要求較高。

1.2 干法、半干法FGD脫硫技術(shù)

干法脫硫技術(shù)是指采用粉狀或者粒狀的吸收劑來處理煙氣中的二氧化硫，從而實(shí)現(xiàn)煙氣中二氧化硫的脫除，這種脫硫方法具有流程簡單，沒有污水的產(chǎn)生，且能耗較低，目前在脫硫市場上也具有一定的比例，但是由于其副產(chǎn)物不能商品化且要增加除塵負(fù)荷，所以限制了該種工藝的發(fā)展。

由于濕法FGD脫硫技術(shù)中的石灰石/石膏法脫硫工藝目前應(yīng)用最為廣泛，對該種工藝檢修的檢修更具有一般意義，能夠?yàn)榇蠖鄶?shù)的電廠提供一個(gè)理論的支持，所以本文的討論就是以石灰石/石膏法脫硫工藝的討論為基礎(chǔ)。

2 石灰石/石膏法脫硫工藝流程及設(shè)備介紹

目前石灰石/石膏法FGD脫硫工藝大多采用單爐單塔的模式，這種布置方式可以有效的降低投資和能耗的大小，方便了脫硫設(shè)備的檢修和改造。脫硫設(shè)備主要包括吸收系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、石灰石漿液制備及輸送系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、氧化系統(tǒng)、事故漿液罐和吸收塔區(qū)排放坑系統(tǒng)。在以上所列的所有系統(tǒng)中，吸收系統(tǒng)是脫硫工藝的的一個(gè)核心部件，電廠脫硝后的煙氣從吸收塔的塔底進(jìn)入吸收塔，石灰石漿液則通過噴淋的方式進(jìn)入吸收塔，二者在塔內(nèi)反映，吸收煙氣中的二氧化硫，并且在吸收塔循環(huán)漿池內(nèi)與氧氣作用生成石膏，石膏被送入脫水系統(tǒng)。

另一個(gè)比較重要的系統(tǒng)是工藝水處理系統(tǒng)，這是因?yàn)樗幚淼某潭戎苯佑绊懙皆摴に噷Νh(huán)境的影響。脫硫系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水首先在曝氣裝置中降低COD值，然后送進(jìn)中和箱調(diào)節(jié)廢水的pH在8～9之間。然后進(jìn)入沉淀箱有機(jī)硫混合形成不溶于水的硫化物，在絮凝劑的作用下產(chǎn)生絮凝物。然后，進(jìn)入澄清池在助凝劑的作用下絮凝顆粒增大，絮凝體在重力的作用下沉積在池底，然后經(jīng)過處理形成濃縮的泥漿，利用刮泥裝置將其回收，清水則通過池子上部的溢流口經(jīng)過蜂窩過濾裝置排出到清水池，此時(shí)就已經(jīng)達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn)。

3 檢修內(nèi)容和流程

脫硫系統(tǒng)的定期檢修和整改，是脫硫系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提和基礎(chǔ)，脫硫系統(tǒng)的檢修主要包括脫硫煙風(fēng)系統(tǒng)、吸收塔系統(tǒng)、石灰石漿液制備和工藝系統(tǒng)的設(shè)備檢修多個(gè)方面。

3.1 風(fēng)煙系統(tǒng)設(shè)備檢修

在脫硫系統(tǒng)當(dāng)中，要實(shí)現(xiàn)煙氣中二氧化硫的脫除，最重要的一點(diǎn)就是要保證煙氣能夠正常的被輸送到吸收塔，所以對風(fēng)煙系統(tǒng)設(shè)備的檢修顯得尤為重要。在風(fēng)煙系統(tǒng)中，設(shè)備檢修過程中首先遇到的旁路擋板，它可以實(shí)現(xiàn)對脫硫設(shè)備旁路煙道擋板鉛封。而擋板門是用來保護(hù)脫硫系統(tǒng)和鍋爐運(yùn)行的重要設(shè)施，且在脫硫系統(tǒng)檢修期間，可以為脫硫系統(tǒng)的檢修提供適宜的環(huán)境。由于脫硫設(shè)備對于擋板門的密封性要求非常嚴(yán)格，所以所有的檢修工一般都從對擋板門的檢修開始。對擋板門的檢修，可以通過旁路擋板門開關(guān)實(shí)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)。旁路擋板門開關(guān)實(shí)驗(yàn)每周需要實(shí)驗(yàn)兩次，以保證該設(shè)備的正常運(yùn)行。由于擋板門是控制脫硫設(shè)備加入和退出運(yùn)行的重要組成部件，包括原煙氣擋板門和凈煙氣擋板門兩部分，電廠和脫硫島之間的鏈接和斷開是通過煙氣擋板門來實(shí)現(xiàn)的。脫硫系統(tǒng)的擋板門雖然要一年才真正的檢修以此，但是門軸要每周加油，保證擋板門可以快速的開關(guān)，煙道要一月檢修一次，以保證煙氣的通暢。

3.2 吸收塔系統(tǒng)的設(shè)備檢修

正如上文所述，吸收塔是脫硫系統(tǒng)中主要實(shí)現(xiàn)煙氣中二氧化硫脫除的設(shè)備，吸收塔的結(jié)構(gòu)多種多樣，包括填料塔、噴射鼓泡塔、噴淋塔等，雖然吸收塔種類繁多，但是其檢修內(nèi)容基本一致。吸收塔的檢修首先是密度化驗(yàn)，要做到每月對石灰石漿密度和PH進(jìn)行化驗(yàn)，保證其在實(shí)際要求的范圍內(nèi)。而漿液循環(huán)泵事故跳閘試驗(yàn)以及除霧器沖洗噴嘴試驗(yàn)則僅需要一年進(jìn)行一次就基本上能夠滿足要求，實(shí)驗(yàn)中沖洗壓力要達(dá)到0.8MPa左右，覆蓋率要達(dá)到130%。循環(huán)泵的實(shí)驗(yàn)就是要按照周期進(jìn)行實(shí)驗(yàn)就可以，一半循環(huán)泵和氧化風(fēng)機(jī)都要一月輪換一次，保證所用設(shè)備不存在運(yùn)行過程中的缺陷。循環(huán)泵以及風(fēng)機(jī)要按時(shí)加油，保證設(shè)備順暢的運(yùn)行。

3.3 石灰石漿制備系統(tǒng)

石灰石漿系統(tǒng)設(shè)備檢修中首先是稱重皮帶機(jī)稱重值的核定，一般要求每半年就要進(jìn)行一次，并且要通過調(diào)節(jié)和設(shè)定保證稱重值的誤差不超過1%，在石灰石漿制備系統(tǒng)中泵類和提升機(jī)要按照周期進(jìn)行輪換，并且對輪休的設(shè)備進(jìn)行檢修和優(yōu)化，以保證設(shè)備高性能的安全運(yùn)行。另外，在設(shè)備中埋刮板機(jī)的刮板和鏈條要保證完好，各個(gè)傳動(dòng)和軸承部件要能合理運(yùn)行，按時(shí)進(jìn)行加油，保證設(shè)備能夠順暢的運(yùn)行，沒有雜音，震動(dòng)要小。不盡在該系統(tǒng)中，在所有脫硫系統(tǒng)中泵類設(shè)備要保證其電流值不要超過額定值。工藝水箱要沒半年進(jìn)行一次檢修，要保證水箱的外形完整，設(shè)備不存在破損。各個(gè)傳動(dòng)設(shè)備要保證其運(yùn)轉(zhuǎn)的流暢，不存在斷裂。磨損以及滲漏現(xiàn)象的出現(xiàn)。最后，脫硫設(shè)備的各個(gè)泵類、軸承類原件要適時(shí)的加油，放著設(shè)備的老化。

4 結(jié)論

我國是一次能源的消耗大戶，燃煤機(jī)組在國內(nèi)站很大一部分比例，從而使燃煤機(jī)組成為我國二氧化硫等污染物的主要排放源，為了減少酸性氣體的排放量，降低酸雨的影響，機(jī)組的脫硫勢在必行。目前我國近90%的機(jī)組都加裝了脫硫設(shè)備，這些設(shè)備的正常運(yùn)行是實(shí)現(xiàn)電廠二氧化硫安全經(jīng)濟(jì)減排的基礎(chǔ)。本文首先介紹了燃煤機(jī)組脫硫工藝的研究現(xiàn)狀，然后討論了石灰石/石膏法脫硫工藝的主要組成設(shè)備，然后詳細(xì)介紹了機(jī)組各個(gè)設(shè)備檢修，以期能為實(shí)際燃煤機(jī)組脫硫設(shè)備的檢修提供一定的指導(dǎo)意義。

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[責(zé)任編輯：楊玉潔]