關于煙氣脫硫系統的安全性探討

劉 濤

(山西國控環球工程有限公司,山西 太原 030000)

煙氣脫硫系統主要用于降低SO2排放，許多煙氣脫硫工藝已經普遍應用在工業中。通常，煙氣脫硫系統的安全性與其系統使用壽命以及系統的投用率存在密切的關聯，所以企業需要引起高度重視，否則就會影響企業的正常生產，從而導致企業經濟效益下降，不利于促進企業健康穩定發展。

1 煙氣脫硫系統的定義

煙氣脫硫系統，又稱為FGD系統，是從工業廢氣或者煙道氣中去除SO2以及將SO3的系統，是一種燃燒后脫硫技術。通常，這種系統主要運用塔內強制氧化方法或者漿液循環的石灰石煙氣脫硫工藝或者石膏濕法煙氣脫硫工藝。其具體工藝流程是原煙氣經過增壓風機不斷升壓，利用吸收塔煙氣入口進入到吸收塔中，煙氣進入吸收塔后向上方進行流動，而且和逆向噴淋降低的循環漿液的小液滴發生碰撞，在噴淋區域煙氣和堿性石灰石漿液引起良好的接觸反應，將煙氣中含有的二氧化硫脫除后，通過除霧器將煙氣中的所有霧滴都去除點，再從煙囪排放出來；石灰石漿液是由裝置在吸收塔內部噴淋母管上的很多噴嘴噴射出來，和煙氣接觸發生過程中與反應脫除煙氣中的CO2后，進入到吸收塔漿池中，從而形成石膏漿液。在煙氣脫硫系統中，煙道其和堿性物質在噴霧塔內碰撞，在水中溶解煙道氣包含的SO2，反應生成稀酸溶液，之后和在水中溶解的堿性物質形成中和反應，再從水溶液內析出形成的硫酸鹽以及亞硫酸鹽。

2 煙氣脫硫系統的安全性介紹

FGD系統定義是FGD系統對發電機組安全性產生的影響和F自身的安全程度。其主要包括兩個方面的含義：一方面是影響機組安全，比如：影響電除塵和鍋爐運行、腐蝕尾部煙道以及影響人身安全和灰渣利用等等。另一方面是FGD系統自身的安全程度，比如：系統每個設備的防腐性以及穩定性等等，其關乎到FGD系統的運行安全性。通常，如果FGD系統有先進的設計，其安全性是相當好的，不僅很少影響原有機組，而且自身具有很高的安全性。

3 煙氣脫硫系統自身的安全性

3.1 FGD系統中設備的安全

若煙氣進入吸收塔中出現溫度鍋蓋的情況，超出145℃，就屬于異常運行，這樣容易導致除霧器出現變形或者塌落的現象。在調試過程中，若煙氣擋板無法順利打開，高溫煙氣容易損害吸收塔內部的噴淋層以及防腐襯膠等等，為了避免出現這種類型的損害，可以將適量的沖洗水噴嘴安裝在FGD煙氣入口位置，這樣有利于減少煙氣溫度帶來的影響。

3.2 煙氣脫硫系統的防腐

3.3 防止煙氣脫硫系統中出現結垢

第一，提升鍋爐電除塵器的運行效率，確保煙氣脫硫系統設計能夠控制在合理的范圍內。第二，吸收塔液內的石膏飽和度不能高于135%。第三，選擇適宜的pH值運行，防止pH值驟然發生改變[1]。 第四， 確保吸收塔漿液完全氧化。第五，將適量的添加劑添加到吸收劑中，比如：乙二酸以及鎂離子等等。第六，停運過程中立即將碰到漿液的管道仔細清洗干凈。第七，定期或者不定期的檢查，在最短時間內找到隱藏的問題，而且在操作過程中必須要防止煙氣脫硫系統內出現堵塞的情況。

4 煙氣脫硫系統影響發電機組安全性

4.1 影響鍋爐運行安全

當煙氣脫硫系統啟動和停下時，通常煙氣在主路與旁路之間相互切換，由于兩種路煙道阻力存在差異，所以會對鍋爐中的爐膛負壓產生一定影響。尤其是當煙氣脫硫系統出現保護反應時，煙氣脫硫系統旁路擋板在兩秒之內就能迅速開啟，導致鍋爐中的爐膛波動變化是相當大的，若燃燒的煤炭質量不可靠，工作人員就不能及時將負壓恢復到正常的狀態，甚至出現鍋爐滅火的情況。設計兩臺機組共同使用一套煙氣脫硫系統，當脫硫系統在運行過程中，一些濃度較高的SO2就會進入到停止運行的鍋爐中而導致爐膛從負壓轉變為正壓，這樣既腐蝕停止運行的鍋爐，又影響鍋爐檢修工作正常進行，在這種情況下需要啟動一臺引風機。由此可見，設計煙氣脫硫系統中的煙氣系統時，需要高度重視。

就鍋爐影響來講，煙氣脫硫系統運行不正常，通常有兩種：其一，煙氣脫硫系統斷電，各個循環泵都停止運行。其二，煙氣脫硫系統增壓風機出現問題。其中，對于煙氣脫硫系統斷電，如果不能迅速打開旁路，高溫煙氣就會沖進煙氣脫硫系統，必定損壞系統內的防腐材料[2]。其有效解決措施是將水冷裝置安裝在煙氣脫硫系統入口，在旁路尚未打開前加入已經冷卻的煙氣。也可以使擋板的電源和廠用電進行接通，這樣即便煙氣脫硫系統斷電，旁路擋板能夠在秒內迅速打開，在很大程度上能夠防止高溫破壞煙氣脫硫系統內的各個設備。

4.2 腐蝕煙囪和鍋爐尾部通道

脫硫結束后，吸收塔出口煙氣溫度僅僅有約46℃，如果不進行加熱，就會導致尾部煙道出現腐蝕的現象，降低尾部煙道的質量，影響其安全運行。大量的研究結果顯示，脫硫前，不管是煙囪內壁溫度還是煙氣溫度，其都比露點溫度高，所以一般煙氣無法在煙囪以及尾部煙道內壁出現結露的情況，雖然SO2降低，但是相對于沒有脫硫前，其煙氣的腐蝕性只增不減，而且由于煙囪脫硫后正壓區域的擴大，也會導致煙囪受到嚴重腐蝕，所以脫硫結束后需要定期或者不定期檢查煙囪以及煙道，一旦找到問題，必須要在第一時間采取有效的解決措施，還需要對尾部煙道做好防腐保護工作，以免其出現腐蝕現象。

5 結語

現如今，煙氣脫硫系統的長時間正常運行尚未得到密切關注。就全球火電廠脫硫和我國促進火電廠脫硫國產化的實際情況來分析，脫硫系統已經成為成為主系統，與汽機系統的地位是相似的。設計水平高的煙氣脫硫系統，其自身具有一定的安全性，難以影響原有機組。因此，相關部門需要注重煙氣脫硫系統的安全性，若對煙氣脫硫系統設計做出進一步完善，使其安全性得到大幅度提升，這樣在運行過程中就可以防止出現重大的經濟損失。