電廠脫硫系統(tǒng)檢修與維護以及維護注意事項分析

謝德民

摘 要 近年來，國家對于環(huán)保問題和節(jié)能減排問題越來越重視，在如此環(huán)境保護背景下，傳統(tǒng)火力發(fā)電廠的升級、改造自然成為眾矢之的。但是，值得注意的是，我國的能源結(jié)構(gòu)決定了在很長一段時間內(nèi)無法徹底轉(zhuǎn)變煤炭在能源消費支出中占的巨大比重。也就是說，很長一段時間內(nèi)，火力發(fā)電仍然是我國電力行業(yè)的重要支撐，因此在環(huán)保呼聲日益擴大的同時，對于電廠脫硫系統(tǒng)的要求也更加嚴格。

關(guān)鍵詞 電廠脫硫 脫硫系統(tǒng)檢修 脫硫系統(tǒng)維護

中圖分類號：TM6 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）07-0027-02

1 電廠脫硫系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀

電廠脫硫系統(tǒng)在火電廠生產(chǎn)中是一項重要的內(nèi)容，脫硫系統(tǒng)主要是基于濕法脫硫技術(shù)，并且根據(jù)吸收劑的不同分析石膏法、氨法、金屬氧化法等方面，其中石膏法在濕法脫硫系統(tǒng)中相對較為常用。

脫硫廢水水質(zhì)成分復(fù)雜，若不經(jīng)過適當?shù)靥幚砭椭苯优欧诺酵獠凯h(huán)境，不光會導致比較嚴重的大氣環(huán)境污染，還會對周邊區(qū)域的生態(tài)安全造成威脅。隨著國家對火電行業(yè)環(huán)保問題的關(guān)注以及提出的清潔高效、低碳排放的電力生產(chǎn)要求，另外伴隨著工業(yè)用水的價格的不斷攀升，而作為傳統(tǒng)火電廠之中全火電廠水的處理的末端環(huán)節(jié)，脫硫廢水因其水質(zhì)波動大、較高的含鹽量、成分復(fù)雜，傳統(tǒng)工藝難以實現(xiàn)零排放，其超低排放處理技術(shù)也得到越來越多的關(guān)注。[1]根據(jù)最新的火電廠污染防治技術(shù)指南的相關(guān)要求：火電廠廢水應(yīng)實現(xiàn)清污分流、梯級利用、廢水循環(huán)使用不外排。鼓勵利用余熱蒸發(fā)干燥、結(jié)晶等處理工藝實現(xiàn)廢水近零排放。

2 電廠脫硫系統(tǒng)常見的問題

1.脫硫系統(tǒng)接觸漿液設(shè)備和管道沖刷磨損較為嚴重。

2.噴淋層噴嘴堵塞和結(jié)垢現(xiàn)象較為突出。

3.脫硫塔頂部除霧器坍塌、堵塞和結(jié)垢現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。

4.石膏脫水效果較差。

5.脫硫系統(tǒng)結(jié)垢、腐蝕和磨損較為嚴重，需經(jīng)過長時間的運行不斷探索和總結(jié)經(jīng)驗。

6.脫硫系統(tǒng)漿液起泡或中毒問題。脫硫系統(tǒng)運行過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)脫硫漿液起泡或脫硫漿液中毒，嚴重影響脫硫系統(tǒng)漿液品質(zhì)，降低脫硫效率，影響凈煙氣二氧化硫達標排放。[2]

7.脫硫系統(tǒng)水平衡問題。由于脫硫系統(tǒng)設(shè)計考慮不足、蒸發(fā)量低、補水量大、系統(tǒng)設(shè)備存在缺陷或工藝調(diào)整不當?shù)榷喾N因素，導致在實際脫硫系統(tǒng)運行過程中，經(jīng)常出現(xiàn)脫硫塔內(nèi)漿液溢流、水平衡破壞等現(xiàn)象。

8.脫硫廢水排放去向問題。脫硫廢水處理系統(tǒng)作為脫硫公用系統(tǒng)，廢水中所含的氯離子和重金屬離子指標偏高會嚴重影響脫硫系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，為此多數(shù)企業(yè)雖然同步建設(shè)了脫硫廢水處理系統(tǒng)，但是廢水處理設(shè)施運行不穩(wěn)定，運行和檢修成本高，且經(jīng)過處理后的脫硫廢水難以達標，長期困擾企業(yè)脫硫系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

3 電廠脫硫系統(tǒng)常見問題的主要技術(shù)措施

3.1 防腐防磨處理

結(jié)合實際情況，需要對脫硫系統(tǒng)磨損嚴重的漿液管道和脫硫系統(tǒng)漿液泵本體等處進行防腐和防磨處理，增加使用壽命，此外對于磨損嚴重的部位，建議提前制作內(nèi)襯搪瓷的管道彎頭留作備用，并對其編號，妥善保存，一旦損壞立即完成更換。[3]

3.2 合理控制pH值運行

為避免脫硫塔內(nèi)結(jié)垢現(xiàn)象發(fā)生，在確保脫硫出口二氧化硫濃度達標排放前提下，運行過程中需要嚴格按照《運行規(guī)程》實施調(diào)控，盡量控制低pH值運行，以石灰石粉做脫硫劑時，pH值優(yōu)先考慮控制在4.8-5.2左右。

3.3 檢修期間認真檢查系統(tǒng)

借助主機和脫硫設(shè)施停運檢修機會，對脫硫系統(tǒng)沖刷磨損較為嚴重的漿液管道認真檢查，防止管道防腐層被沖刷進一步擴大，需要及時對脫硫系統(tǒng)的脫硫塔本體、轉(zhuǎn)動設(shè)備和罐體腐蝕情況進行認真檢查，發(fā)現(xiàn)異常及時處理，建議根據(jù)脫硫漿液沖刷和腐蝕磨損情況，結(jié)合現(xiàn)場管道或彎頭尺寸，提前預(yù)制部分耐磨脫硫漿液管道或彎頭作為緊急備用，一旦脫硫設(shè)施現(xiàn)場漿液管道或彎頭被沖刷磨損泄漏后可以及時更換處理。

3.4 嚴格控制煙氣流速

運行過程中，密切觀察除霧器進出口壓力、壓差變化，合理調(diào)整鍋爐尾部引風機或增壓風機擋板門開合度，建議設(shè)置除霧器差壓報警，根據(jù)除霧器設(shè)計情況，一旦除霧器壓差接近設(shè)計壓力，及時報警，提前為工藝調(diào)控和儀表檢查做好預(yù)防工作，避免出現(xiàn)煙氣攜帶大量漿液、堵塞除霧器現(xiàn)象發(fā)生。

3.5 控制除霧器水沖洗

在確保脫硫系統(tǒng)水平衡的前提下，根據(jù)除霧器前后壓差情況，盡最大努力縮短除霧器沖洗周期和沖洗時間，增加對除霧器的沖洗次數(shù)，預(yù)防除霧器堵塞或漿液結(jié)垢，沖洗時間可以根據(jù)脫硫系統(tǒng)水平衡合理控制和調(diào)整。脫硫系統(tǒng)停運后，在脫硫塔頂部脫硫漿液在除霧器上還沒有凝固的情況下，先對除霧器上積存的脫硫漿液用高壓水進行沖洗，建議在脫硫塔頂部設(shè)計或增設(shè)高壓沖洗水，具備檢查條件后及時對脫硫塔頂部和除霧器進行沖洗。內(nèi)部檢查時，重點檢查除霧器模塊固定情況是否完成、除霧器模塊有無彎曲、變形或破損、除霧器卡扣是否丟失和固定牢固等異常問題。

3.6 嚴格管控脫硫系統(tǒng)漿液品質(zhì)

脫硫塔內(nèi)的漿液品質(zhì)管控尤為重要，必須嚴格控制脫硫系統(tǒng)漿液氯離子和重金屬離子含量，直接關(guān)系到脫硫系統(tǒng)化學反應(yīng)能否正常進行和凈煙氣二氧化硫能否長期穩(wěn)定達標，建議嚴格管控脫硫塔內(nèi)漿液氯離子、密度、pH值、亞硫酸鈣、硫酸鈣等主要指標，脫硫塔內(nèi)漿液氯離子濃度控制在2000ppm以下，并盡量維持低參數(shù)運行。[4]

3.7 必須解決脫硫廢水排放去向

廢水處理系統(tǒng)應(yīng)保持正常運行狀態(tài)，真正為改善脫硫系統(tǒng)漿液品質(zhì)發(fā)揮作用，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，可以多渠道拓寬脫硫廢水排放去向，建議根據(jù)脫硫塔內(nèi)漿液品質(zhì)和脫硫廢水化驗情況，及時處理或外排脫硫廢水，建議優(yōu)先考慮應(yīng)用于灰?guī)臁⒃鼈}和煤場拌濕降塵，降低脫硫系統(tǒng)漿液氯離子和重金屬含量。

3.8 高度關(guān)注主要參數(shù)監(jiān)視

重點關(guān)注脫硫系統(tǒng)的脫硫塔漿液pH值、脫硫塔內(nèi)漿液密度、除霧器進出口壓差、原煙氣和凈煙氣二氧化硫變化趨勢及漿液循環(huán)泵運行電流變化等，定期檢查脫硫系統(tǒng)脫硫塔本體的重要表計和在線儀表進行定期校對，減小DCS系統(tǒng)主要監(jiān)視參數(shù)與實際化驗數(shù)據(jù)的偏差，建立詳細化驗臺賬和主要參數(shù)對比臺賬，根據(jù)主要參數(shù)變化情況和脫硫系統(tǒng)漿液反應(yīng)情況，增加對脫硫系統(tǒng)重要參數(shù)的化驗頻次，出現(xiàn)問題應(yīng)立即查找原因，根據(jù)實際情況，可申請增加化驗頻次并建立詳細化驗或儀表比對臺賬。

4 電廠脫硫系統(tǒng)檢修與維護的主要辦法

4.1 根據(jù)實際工況合理優(yōu)化運行方式

根據(jù)脫硫系統(tǒng)原煙氣和凈煙氣參數(shù)變化情況，在確保各主要控制指標符合《運行規(guī)程》前提條件下，合理控制漿液循環(huán)泵等設(shè)備投運數(shù)量，合理調(diào)控引風機（或增壓風機）調(diào)節(jié)開度，降低廠用電消耗，嚴格控制鈣硫比，降低脫硫劑浪費，最大限度經(jīng)濟運行，同步實現(xiàn)節(jié)能與減排。

4.2 加強脫硫系統(tǒng)各類事故情況下應(yīng)急演練

脫硫系統(tǒng)設(shè)備故障頻次較為頻繁，主要設(shè)備故障時有發(fā)生，建議定期開展各類應(yīng)急事故專題培訓演練，發(fā)現(xiàn)不足，總結(jié)經(jīng)驗，逐步完善事故應(yīng)急處置方案，逐步提高各級人員事故應(yīng)急處置能力和響應(yīng)速度，在事故情況下，通過緊急應(yīng)急處置，力爭有效遏制和防止事故擴大。

4.3 積極嘗試或引用新技術(shù)

脫硫系統(tǒng)容易出現(xiàn)腐蝕和磨損情況、維護費用較高，根據(jù)機組負荷、燃煤品質(zhì)變化、原煙氣和凈煙氣二氧化硫濃度變化情況需要提前調(diào)整。由于市場的不確定因素，機組投運后，鍋爐實際燃燒的燃煤品質(zhì)與設(shè)計指標相比普遍存在較大差異。近幾年，國內(nèi)外針對污染物排放標準要求日益嚴格，原有舊的脫硫裝置多數(shù)不能滿足當前嚴格的排放標準，多數(shù)企業(yè)已開始實施環(huán)保設(shè)施增容提效改造工作。目前，多數(shù)企業(yè)環(huán)保設(shè)施投運要求已逐漸從穩(wěn)定性運行轉(zhuǎn)入安全經(jīng)濟性運行。[5]在脫硫系統(tǒng)中增加脫硫添加劑逐漸被試驗和推廣，目前很多脫硫裝置投入脫硫添加劑使用，通過在脫硫系統(tǒng)投入脫硫添加劑，能有效加速脫硫劑溶解，減小pH值波動，增強脫硫劑洗滌能力，增強碳酸鈣的反應(yīng)活性，進一步提高脫硫效率，而且可以防止?jié){液結(jié)垢和堵塞，改善脫硫系統(tǒng)脫硫石膏品質(zhì)、降低脫硫系統(tǒng)的脫硫劑消耗，大大提高脫硫系統(tǒng)脫硫劑的反應(yīng)活性，甚至可以在超出設(shè)計煤種較高的硫份情況下達標運行，降低液氣比，實現(xiàn)節(jié)能降耗，不但可以有效改善大氣環(huán)境，甚至還可以給企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟效益，具有較好的發(fā)展空間。

4.4 其他分析與建議

1.濕法脫硫系統(tǒng)對設(shè)備磨損、沖刷、腐蝕較為嚴重，該脫硫工藝設(shè)計時建議選用耐磨、防腐材質(zhì)。2.建議加強石膏品質(zhì)控制，生產(chǎn)高純度合格品質(zhì)石膏，積極拓展石膏綜合利用和對外銷售渠道。3.借助機組和脫硫設(shè)施停運檢修機會，對脫硫系統(tǒng)進行徹底檢查和檢修，特別是脫硫塔本體和脫硫系統(tǒng)主要轉(zhuǎn)動設(shè)備等，需要借助停機的機會處理缺陷和發(fā)現(xiàn)的問題在有效時間內(nèi)徹底根除和治理。4.濕法脫硫裝置需對吸收和氧化系統(tǒng)合理設(shè)計，特別注意除霧器選型和對沖洗水系統(tǒng)的設(shè)計。5.建議加強對脫硫新技術(shù)、新工藝的嘗試和推廣。6.積極參加同行業(yè)內(nèi)技術(shù)交流與學習，提高技能。[6]

參考文獻：

[1] 雷鵬飛.淺談火電廠濕法脫硫系統(tǒng)檢修要點[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2018（08）：164-165.

[2] 葉建軍.火電廠濕法脫硫系統(tǒng)檢修要點分析[J].通訊世界，2018（05）：214-215.

[3] 王永輝，張立穎.濕法脫硫系統(tǒng)潛在問題分析及對策[J].東北電力技術(shù)，2018，39（01）：59-60，62.

[4] 羅睿，吳濤，吳智群，等.火電廠脫硫系統(tǒng)智能優(yōu)化管理研究[J].熱力發(fā)電，2019，48（09）：71-76.

[5] 龐冬，賈爾恒·阿哈提，何秉宇，等.某火電廠濕法脫硫廢水水質(zhì)分析及處理工藝優(yōu)化[J].水處理技術(shù)，2018，319 （08）：89-93.

[6] 楊保平.淺談火電廠濕法脫硫系統(tǒng)檢修要點[J].中外企業(yè)家，2018，622（32）：124.