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),實現(xiàn)燃煤電廠的脫硫顯得十分有必要。而脫硫設備的檢修時脫硫機組順暢運行的基礎,本文從脫硫設備的研究進展出發(fā),主要介紹了石灰石/石膏法脫硫工藝的設備組成,并且詳述了各個設備檢修的相關問題,以期能為實際燃煤機組脫硫設備的檢修提供一定的指導意義。
【關鍵詞】燃煤機組;脫硫系統(tǒng);設備;檢修
0 前言
目前,隨著我國綜合國力和經(jīng)濟水平的不斷提高,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)田等遭到不可逆轉的破壞,同時也會對人類的皮膚、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
為實現(xiàn)燃煤電廠煙氣的脫硫,國內(nèi)外學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脫硫技術以及干法、半干法FGD脫硫技術兩類,其中濕法FGD脫硫技術根據(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
濕法FGD脫硫技術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,技術成熟完善。特別是石灰石/石膏法脫硫工藝因為吸收劑資源豐富、成本低等優(yōu)點,是目前最多應用的一種脫碳工藝。
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。氨法脫硫技術具有吸收速率快、反應完全且吸收劑利用率高等優(yōu)點,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
干法脫硫技術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荷,所以限制了該種工藝的發(fā)展。
由于濕法FGD脫硫技術中的石灰石/石膏法脫硫工藝目前應用最為廣泛,對該種工藝檢修的檢修更具有一般意義,能夠為大多數(shù)的電廠提供一個理論的支持,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。
2 石灰石/石膏法脫硫工藝流程及設備介紹
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,方便了脫硫設備的檢修和改造。脫硫設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核心部件,電廠脫硝后的煙氣從吸收塔的塔底進入吸收塔,石灰石漿液則通過噴淋的方式進入吸收塔,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)。
另一個比較重要的系統(tǒng)是工藝水處理系統(tǒng),這是因為水處理的程度直接影響到該工藝對環(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,然后送進中和箱調節(jié)廢水的pH在8~9之間。然后進入沉淀箱有機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,此時就已經(jīng)達到了排放標準。
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)正常運行的前提和基礎,脫硫系統(tǒng)的檢修主要包括脫硫煙風系統(tǒng)、吸收塔系統(tǒng)、石灰石漿液制備和工藝系統(tǒng)的設備檢修多個方面。
3.1 風煙系統(tǒng)設備檢修
在脫硫系統(tǒng)當中,要實現(xiàn)煙氣中二氧化硫的脫除,最重要的一點就是要保證煙氣能夠正常的被輸送到吸收塔,所以對風煙系統(tǒng)設備的檢修顯得尤為重要。在風煙系統(tǒng)中,設備檢修過程中首先遇到的旁路擋板,它可以實現(xiàn)對脫硫設備旁路煙道擋板鉛封。而擋板門是用來保護脫硫系統(tǒng)和鍋爐運行的重要設施,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。由于脫硫設備對于擋板門的密封性要求非常嚴格,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實驗來實現(xiàn)。旁路擋板門開關實驗每周需要實驗兩次,以保證該設備的正常運行。由于擋板門是控制脫硫設備加入和退出運行的重要組成部件,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,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)的設備檢修
正如上文所述,吸收塔是脫硫系統(tǒng)中主要實現(xiàn)煙氣中二氧化硫脫除的設備,吸收塔的結構多種多樣,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,要做到每月對石灰石漿密度和PH進行化驗,保證其在實際要求的范圍內(nèi)。而漿液循環(huán)泵事故跳閘試驗以及除霧器沖洗噴嘴試驗則僅需要一年進行一次就基本上能夠滿足要求,實驗中沖洗壓力要達到0.8MPa左右,覆蓋率要達到130%。循環(huán)泵的實驗就是要按照周期進行實驗就可以,一半循環(huán)泵和氧化風機都要一月輪換一次,保證所用設備不存在運行過程中的缺陷。循環(huán)泵以及風機要按時加油,保證設備順暢的運行。
3.3 石灰石漿制備系統(tǒng)
石灰石漿系統(tǒng)設備檢修中首先是稱重皮帶機稱重值的核定,一般要求每半年就要進行一次,并且要通過調節(jié)和設定保證稱重值的誤差不超過1%,在石灰石漿制備系統(tǒng)中泵類和提升機要按照周期進行輪換,并且對輪休的設備進行檢修和優(yōu)化,以保證設備高性能的安全運行。另外,在設備中埋刮板機的刮板和鏈條要保證完好,各個傳動和軸承部件要能合理運行,按時進行加油,保證設備能夠順暢的運行,沒有雜音,震動要小。不盡在該系統(tǒng)中,在所有脫硫系統(tǒng)中泵類設備要保證其電流值不要超過額定值。工藝水箱要沒半年進行一次檢修,要保證水箱的外形完整,設備不存在破損。各個傳動設備要保證其運轉的流暢,不存在斷裂。磨損以及滲漏現(xiàn)象的出現(xiàn)。最后,脫硫設備的各個泵類、軸承類原件要適時的加油,放著設備的老化。
4 結論
我國是一次能源的消耗大戶,燃煤機組在國內(nèi)站很大一部分比例,從而使燃煤機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,機組的脫硫勢在必行。目前我國近90%的機組都加裝了脫硫設備,這些設備的正常運行是實現(xiàn)電廠二氧化硫安全經(jīng)濟減排的基礎。本文首先介紹了燃煤機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備,然后詳細介紹了機組各個設備檢修,以期能為實際燃煤機組脫硫設備的檢修提供一定的指導意義。
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[責任編輯:楊玉潔]