論630MW機組脫硫水系統的安全、節能與優化

胡輝

摘要：本文介紹某燃煤石灰石-石膏濕法脫硫電廠中水系統存在的隔離困難、缺少備用等大量不足和改善方法，以及取得的節水節能減排效果，為機組的安全和煙氣治理特別是粉塵控制作出了重要貢獻。

關鍵詞：水系統;節能;減排;零排放

一、引言

某2×630MW濕法脫硫機組脫硫耗工藝水167t/h[1]，高于同類機組60t/h[2]的水平，可窺見節能降耗空間巨大。該廠FGD耗工藝水、消防水、工業水的消耗。2臺公用工藝水泵、每爐2臺除霧器沖洗水泵供水。FGD常溢流導致事故和更高水耗，離零排放差距巨大。

二、工藝水系統存在的問題與對策

（一）工藝補水系統存在的問題與對策

1.工藝補水系統存在的問題

當某事故噴淋裝置需更換總閥門時，工藝水箱不能補水;反之，工藝水箱修電動門時，事故噴淋裝置必須停水，工藝水箱必須停止補水，中斷供水，給機組帶來嚴重的安全隱患。間斷性大流量補水提高了機組工業水泵出力的峰谷差，不利于全廠水平衡和工業水泵的節能。

2.應對工藝補水系統問題的對策

（1）在工業水去事故噴淋的分支上安裝DN200的分支總門。事故噴淋系統檢修不再影響工藝水補水。

（2）在工業水箱補水電動門前安裝手動門，當檢修補水電動門時，可以實現此電動門的隔離。

（3）給工藝水箱補水管路安裝DN150的補水旁路。當需檢修補水電動門時，工藝水箱可正常補水。

（4）給工藝水箱安裝DN80的小流量自動控制補水旁路，只要水箱水位高于水箱允許的最高值就停止補水，一旦低于最高值就自動連續補水。

（二）工藝水泵、除霧器沖洗水泵的共同問題對策

1.工藝水泵、除霧器沖洗水泵的共同問題

（1）問題一：因為一用一備的設備需一周一切換，各泵入口手動閘閥易失效而必須更換，但更換任何一臺泵的入口手動門都需要工藝水箱排空，兩臺機組和公用系統同時失去工藝水的供應，檢修難度大，整個電廠的安全風險特別大。

（2）問題二：現場實際情況是六臺泵的排空門及管道匯合到一根母管上，然后匯合工藝水箱的溢流管道，再通向地溝。任一臺泵的入口或出口設備內漏的確定都非常困難，現場噪聲較大，對滲漏缺陷難已確定到具體設備。

（3）問題三：任一臺泵或出口電動門故障退役，都將導致機組失去備用泵，檢修耗時長，甚至影響雙機組。

2.工藝水泵、除霧器沖洗水泵共同問題之對策

（1）問題一之對策：在各泵的入口增設一次手動門。一次門全開，正常禁用。當二次門壞了需更換時，才啟用并關閉一次門，便于隔離檢修。

（2）問題二之對策：在所有泵的排空手動門后安裝透明易拆裝管道。當從排地總管發現有泵內漏時，通過光照或拆卸此透明管道，迅速定位缺陷設備。

（3）問題三之對策：在#2、#3除霧器沖洗水泵的止回門后，出口電動門前，各開三通，用管道和聯絡閥門將這兩臺除霧器沖洗水泵接通，并在此管道上安裝消防栓一只。當任一臺除霧器沖洗水泵有較大的故障需處理時，打開此聯絡門，實現四臺除霧器沖洗水泵互為備用。通過消防栓可以向系統直接補消防水，節能和安全，避免非火災使用消防水的情況發生。泵出口電動門后增設手動門。

（三）工藝水系統存在的問題與對策

1.工藝水系統存在的問題

大量末端用戶均并聯在同一工藝水母管上，當某設備的進水閥門壞，或進水閥門前管道壞，必須停用工藝水母管。大量閥門、管道難以隔離檢修，導致雙機組存在嚴重的安全隱患。

2.工藝水系統存在問題之對策

分單元，即對各吸收塔設立分支工藝水母管;在脫水樓、吸收塔、事故漿液罐相互之間設立隔立閥門，在各吸收塔適當管道上安裝消防栓作為應急補水接口。對絕對不可暫停水源的設備并聯其它水源。

三、軸封水系統存在的問題與改進

（一）軸封水系統存在問題

1.軸封水管回水門及門后檢修隔離困難

嚴格說仍屬工藝水系統問題。如同工藝水系統中的工藝水母管的眾多用戶問題，各設備軸封用水回水閥門及門后管道檢修，難以隔離，帶水壓焊接作業難保證焊接質量。

2.軸封水母管背壓高

機組歷經數次技術改進，不斷增加用水設備，導致軸封水母管背壓高，原設計的軸封水母管φ57偏小了。發現有新增設備的水表不轉動或轉動慢的安全隱患。

3.軸封水母管通向回流水箱

軸封回水排向回流水箱，雖然可用于制漿、排向吸收塔，但工藝水的利用效率不高;出石膏時，回流水箱大流量排向吸收塔會影響吸收塔的液位控制;濾液用于制漿，多次誘發石灰石漿液罐虛假液位事故。

（二）軸封水系統的改進方法

1.增設隔離閥門

分單元，在軸封水母管適當位置加裝隔離閥門，比如在供漿系統段、#1吸收塔段、#2吸收塔段等位置加裝隔離閥門、排空閥門，方便隔離檢修工作。

2.軸封水母管增容

對靠近工藝水箱的設備加裝回工藝水箱的回水支管。關閉部份設備的閥門。安裝水表進行監視分析。

3.將軸封水母管通向工藝水箱

軸封水母管通向回流水箱處加隔離門，正常時關閉，將靠工藝水箱那一端通向工藝水箱。

四、脫硫系統工業水耗量大的原因與對策

（一）機組FGD工業水耗量大的原因分析

鍋爐大量摻燒污泥、褐煤，燃料水分高，導致煙氣水分高。原煙氣水分高、原煙氣溫度高和低溫省煤器泄漏都將釋放大量的熱提高吸收塔內的水分蒸發量。漿液置換和廢水排放排出水分約30t/h。石膏含水率較高也帶走大量水分。

（二）機組FGD水耗大的對策

杜絕拋棄石膏漿液，除向化學排廢水不向脫硫系統外排任何漿液和水。復用工業廢水、反滲透濃水、生活污水、凈煙道冷凝水等。降低石膏含水率。消除系統溢流事件。減少需耗水類缺陷發生。

五、脫硫排廢水系統存在的問題與對策

（一）機組廢水量排放不足的原因和導致的問題

1.機組廢水量排放不足的原因

為打贏藍天保衛戰和廢水零排放，現禁止向廠外排達標脫硫廢水，禁止拋漿。化學處理脫硫廢水能力受到脫硫廢水高含固量的極大限制，只能比設計少處理廢水。但氯離子等有害成分受到稀釋，導致應比設計多排廢水。矛盾重重。

2.機組廢水量排放不足導致的不良后果

長期脫硫廢水排放量不足，導致粉塵排放超標，漿液中毒，脫硫效率下降，能耗增加，吸收塔起泡溢流嚴重，不能復用其它廢水。實驗證明，只要加強脫硫廢水排放或進行漿液置換，就立即改善相關指標。

（二）機組脫硫廢水量排放不足的應對之策

利用石膏旋流站的溢流做為脫硫廢水旋流給料泵的水源。利用預沉箱沉淀懸浮物[3]后再排向化學處理，避免脫硫廢水遭受稀釋。

（三）改善廢水排放方法后的效果

脫硫廢水含固量顯著降低，廢水中可溶廢物濃度提高，且節水使FGD液位受控，破解了廢水相關問題。

結論

我國濕法脫硫技術起源于上世紀末的引進技術，經過多年的運行、國家排放標準和相關要求的不斷提高，FGD經多次改造發生了較大變化，導致此環保系統中水系統暴露出不少問題。水系統通過優化解決，不但能提高機組的安全可靠性，還能節能減排，提高運行、檢修靈活性。

參考文獻：

[1]西安熱工研究院有限公司.某廠全廠水平衡試驗報告[R].2016.9

作者單位：江蘇鎮江發電有限公司