燃煤電廠脫硫設備運行中存在的問題探析

何永信

（云南能投紅河發電有限公司，云南 紅河 661600）

根據現階段我國電力企業最新信息數據進一步顯示，直至2020 年為止，燃煤電廠脫硫設備火電機組，并且其設備發展已經累積10.6 億kW，并且該設備的基礎普及效率已經達到了96%左右。雖然在十一五發展策略環境下，燃煤電廠脫硫設備得到了快速普及，但是設備實際運轉過程中，其工程質量仍然存在著質量參差不齊、設備損壞嚴重等情況，無法跟上社會發展腳步。因此，針對脫硫設備及其運行參數做一些優化調整，以提高設備的安全性、穩定性是非常必要的。

一、燃煤電廠脫硫技術概論

燃燒后脫硫技術方式又被稱為煙氣脫硫模式，所以在燃煤電廠脫硫技術中，需要根據脫硫試劑的具體種類進行規劃區分，其中包含以石灰石物質作為基礎條件的鈣化法，以MgO 位置作為基礎環境的鎂化法，以Na2SO3 物質作為基礎條件的鈉化法，以NH3 物質作為基礎條件的氨化法，以有機堿為基礎的有機堿法。

其中現階段燃煤電廠脫硫技術中心通常使用的商業脫硫技術則是鈣化法，該技術占據總體比例90%以上。

（一）物理法

該技術在使用過程中，通常借助重力分離技術以及磁性分離技術，有效去除煤炭物質內部結構中的硫化鐵物質，但是此種技術模式實施過程中，所存在的硫物質占據了總體煤炭中硫物質的三分之二[1]。

（二）化學法

煤塊經過大面積粉碎處理之后，需要與硫酸鐵水溶液進行相互結合，并且在專業反應設備中經過加熱處理后，將物質溫度提升至100-130 度左右，進而保證硫酸鐵物質以及黃鐵礦物質經過充分反應后，進而轉化為硫酸亞鐵物質以及單體硫物質，而硫酸亞鐵物質通過氧化操作后能夠循環使用，而單體硫物質則需要作為輔助產品進行回收操作。

（三）液化法

煤炭物質在液化操作技術中，主要包含合成法、直接裂解加氫法和熱溶加氫法等。所以煤炭物質在液化操作過程中，其硫分物質會與氫物質相互反應，從而成為硫化氫物質不斷散發，最終得到了高熱量數值、低硫參數、低灰分等燃燒物質。

煙道氣脫硫有干法和濕法之分。前者使用固體粉末或顆粒為吸附劑，如石灰粉吹入法，活性炭法和活性氧化錳法等。后者用液體為吸收劑，燃料脫硫可回收硫分、減輕硫氧化物的污染、提高燃料的熱值。

二、燃煤電廠脫硫設備運行問題

（一）腐蝕問題

燃煤電廠脫硫設備運行以及操作環節上，設備腐蝕問題成為了現階段設備首要解決的問題之一，其中設備腐蝕問題針對金屬物質來說，具有不同種類的特點。

第一，設備點蝕從本質上看，主要表現為金屬設備表面產生了細小的銹跡孔洞，為此其腐蝕方向通常為縱方向，長期以往則會造成鋼材質結構穿透問題，而造成以上問題則是氯離子物質針對鋼材的影響[2]。第二，對于金屬材質來說，其縫隙腐蝕一般在金屬材質的焊接縫隙位置、螺釘連接位置上產生許多細小的縫隙問題，而導致其問題的主要原因則是電解質物質進入電解池區域中所產生的化學腐蝕性質。第三，燃煤電廠脫硫設備運行過程中，其應力腐蝕問題主要在設備內部結構應力以及氯離子物質共同腐蝕情況下，導致金屬物質在局部表面以及內部結構產生大量裂縫物質。

（二）磨損問題

對于設備結構磨損以及腐蝕問題運轉過程中，其結構需要相互連接，為此整個生產環節上所產生煙霧中飛灰物質、石灰石物質以及石膏顆粒物質則成為設備磨損問題的主要原因之一，其中石灰石物質結構中的二氧化硅因素具有較高的磨損能力，加上脫硫設備操作環節上會產生高流速，長期以往則會導致設備防腐層的基礎磨損不斷增加，而設備在外部磨損以及內部腐蝕的雙重作用下，其設備損壞效率則會不斷增加。

（三）泄露問題

燃煤電廠脫硫設備運轉時，其泄露問題主要由設備結構腐蝕、外部磨損造成設備與管道孔洞物質泄露，其設備主要表現為煙氣泄露、氣體泄露、泥漿泄露、水資源泄露以及石灰石與石膏粉泄露等相關方面。同時脫硫介質一般為石灰石漿液物質或者石膏漿液物質，所以如果設備產生泄露問題后，則會對自然環境和設備應用環境造成極大的污染，為此技術人員需要使用耐腐蝕、耐磨損等相關材質，進而成為防泄漏有效措施。

（四）堵塞問題

1.除霧設備

我國某生產廠家除霧設備如果產生堵塞問題后，其所造成的該問題主要原因相對比較復雜。

第一，目前，大多數廠家設備型號無法合理選擇，一旦系統設計產生問題和偏差之后，導致設備實際產生的煙氣流速過高時，除霧設備則無法達到標準設計方案中的基礎除霧效果，最終造成設備堵塞。第二，除霧設備沖洗裝置進行設計、安裝以及沖洗流程時，明顯出現不科學現狀。第三，除霧設備系統運轉橫截面上流速出現明顯不均勻、不平衡問題。第四，沖洗水壓力、流量不足。

2.管道堵塞

管道產生堵塞問題的主要原因主要包含以下幾個方面。第一、管道內部流速以及內部結構設計不合理，加上現階段自流管道的基礎傾斜程度明顯不足，進而造成泥漿物質不斷沉積、結垢，最終導致管道堵塞問題。第二，設備內部或者管道襯物脫落、管道檢修遺留物質同樣會造成管道堵塞問題和不足。第三，設備運行過程中，當機組基礎負荷較低、吸收入口二氧化硫物質基礎濃度過低時，會導致漿液物質不斷倒流和沉積，最終造成管道堵塞。第四，當設備閥門設備關閉不嚴格時，則會造成泥漿泄露問題、沉積問題不斷加劇，最終造成管道結構的堵塞，為此實際開展方案設計時，其基礎流速不能多小，其管道直徑同樣不能過細，同時自留管道傾斜程度需要保證充足，為此技術人員設計管道結構時，必須設定沖洗水資源，防止由于泥漿不斷沉積造成大量雜質。第二，在設備內部結構上，需要嚴格控制管道內部結構施工技術工藝，防止產生管道局部沖刷，進而不斷降低和減少塔壁、管道內部物質脫落。第三，進一步強化對設備檢修以及施工現場的清理。

3.GGH 堵塞

燃煤電廠脫硫設備除霧設備運行質量明顯不高，為此凈煙氣管道在運行和物質傳輸環節上，其石灰石物質、亞硫酸鈣物質以及石膏物質共同混合在GGH 熱量轉化片結構上，進而逐漸構成能夠堵塞GGH 結構的污垢。第二，當脫硫裝置實際進行運行和操作時，由于吸收塔設備液體位置過高，或者吸收塔不斷產生起泡現狀，導致石膏漿液物質從吸收塔原煙氣入口位置上倒流回GGH 結構上，致使GGH 產生大量結垢進而產生堵塞問題。第三，GGH 設備在吹灰技術方式操作過程中如果技術不過關則會造成灰塵堵塞，除此之外，脫硫GGH 設備在方案設計上不科學，則會導致GGH 熱量轉化高度、換熱片間距、換熱片種類、設備布置形式等方面，以上相關模式對GGH 灰塵積累都會產生不良影響和作用。第五，吸收塔除霧器和噴淋層設計布置不合理，造成吸收塔內流場分布不均，或者吸收塔設計的流速過快，如煙氣流經吸收塔時，流量大攜帶能力增強，會造成煙氣攜帶較多石膏液滴進入GGH，逐漸造成GGH 積灰堵塞。

GGH 設備堵塞控制和管理從本質上看屬于綜合性工作方式，其中包含方案設計以及設備改革，其中對于燃煤電廠脫硫設備來說，強化系統運行、提升設備維護水平十分重要，為此技術人員需要確保脫硫過程中，所產生的煙氣入口位置上粉塵基礎含量在方案設計的標準范圍內，從而防止大量煙氣粉塵物質進入脫硫設備和裝置，從而造成GGH 設備的積灰堵塞問題。除此之外，還需要嚴格控制除霧設備的壓力差距在200Pa 以下，盡可能降低和減少凈煙氣攜帶液滴數量和范圍。與此同時，設備使用方面上，還需要嚴格控制脫硫設備的基礎運行參數在標準范圍中。

在脫硫系統正式開啟時，應該盡可能縮小設備循環泵以及壓力風機運行時間具體間隔，有效防止吸收塔漿液在實施過程中進入GGH 設備。為此燃煤電廠脫硫設備還需要強化GGH 灰塵管理，并且嚴格根據廠家生產基礎要求開展吹灰操作，確保設備運轉和生產質量。

三、燃煤電廠脫硫設備應對策略

（一）系統設計優化

燃煤電廠脫硫系統設計優化方面上，需要從根本上防止增壓風機和GGH 設備運行質量問題，進而消除增壓風機在系統壓力管理和控制方面可能產生的風險問題。同時在系統運行環節上，需要有效防止GGH 設備運行過程中可能產生的系統堵塞問題和不足，進而不斷降低脫硫系統運行環節上的電力消耗。同時，除霧設備在實際安裝環節上需要充分考慮設備檢修以及人工機械操作的便利條件，從而提高各個級別除霧器結構的空間性，一旦產生故障問題則可以及時進行設備停止和沖洗[3]。

脫硫系統運行時，不僅可以有效提升沖洗水物質以及冷卻水物質的基礎質量，有效控制水資源中的氯離子物質基礎含量、固體含量以及材質硬度等，在設備使用過程中，其泵一般使用無水機封以及氧化鋁陶瓷葉輪設備，進而不斷降低設備損壞機率，從而進一步消除機封水系統所產生的結垢堵塞，從根本上延長葉輪設備使用壽命長度。

（二）運行模式優化

1.系統調整

系統運行模式的優化和完善，需要基于增壓風機系統參數調整，其中鍋爐基礎負荷產生結構變化時，則需要利用增壓風機入口指令，進一步調節動態與靜態的葉輪設備，從而保證系統正方向和負方向基礎壓力，從而確保風機可以正常運轉。同時，濕磨機在系統結構調整、原材料、水分比例配比時，需要時刻隨著泥漿液體細致程度、電流轉變等方面，進一步調整鋼球運行時間和質量水品。而在泥漿液體位置的調整，還需要有效控制石灰石物質的基礎濃度水平，從而有效維持所有坑洞、箱體以及罐液位置直至達到標準范圍內，從而有效確保系統的運行質量。在泥漿數量調整方面上，需要利用調整泥漿數量，進而維持吸收塔pH數值平衡，為設備運轉打造出適合的環境。

2.開展系統監督

系統監督實施過程中，其數據化驗環節從本質上看屬于系統體檢，可以有效反饋系統運行狀態，加上燃煤電廠脫硫以及項目化驗數量相對比較復雜，其中主要包含：石灰石物質內部成分化驗、吸收塔漿液成分化驗、石膏成分化驗、旋流器漿液成分化驗、工藝水成分化驗、垢成分化驗等，為此技術人員實際開展物質化驗時需要具備一定代表性特點，其中樣品獲取位置不僅需要具備代表性，其樣品選擇時間同樣具備代表性，比如：脫硫結垢成分化驗可選取吸收塔底部、入口煙道、除霧器、噴淋層等不同部位的樣本。總之，化驗監督一定要反映系統運行的整體真實情況。

（三）脫硫技術優化

脫硫技術實施過程中，需要使用全新設備、全新技術模式以及全新生產工藝，為此需要選擇穩定性、可靠性更高的運轉系統，比如：在脫硫技術的優化上，需要選擇直聯循環泵設備，并且去除減速設備運轉環節，進而徹底消除減速設備冷卻等相關問題和不足，為此設備材料需要選擇陶瓷材料的葉輪設備，從而代替金屬材質的葉輪設備，從而不斷延長也輪設備基礎使用壽命。選用磁力攪拌器解決攪拌器機封泄漏問題；漿液管道用碳化硅防腐代替襯膠防腐，提高防磨水平，延長使用壽命等。

結束語

由此可見，在社會發展過程中，其環保行業成為了高消耗、大損耗的綠色行業，加上目前國家對自然環境保護意識不斷提升，無論是設備環保性還是系統環保管理都成為了電廠運行的重點內容。