張立強(qiáng)

摘 要：當(dāng)前，我國的發(fā)電形式仍然以火力發(fā)電為主。脫硫工藝在火力發(fā)電廠重大環(huán)境污染物控制方面發(fā)揮著極其重要的作用。吸收塔作為火力發(fā)電廠脫硫設(shè)備的重要組成部分，不僅能夠有效控制污染物的產(chǎn)生，確?；鹆Πl(fā)電設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，也是控制脫硫能耗上升的關(guān)鍵。本文結(jié)合脫硫工藝吸收系統(tǒng)的工作原理，分析脫硫設(shè)備常見的故障，并提出設(shè)備檢修建議，以期為火力發(fā)電廠設(shè)備檢修提供借鑒。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠;脫硫工藝;吸收系統(tǒng);設(shè)備檢修

中圖分類號：X773文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-5168（2020）17-0131-03

Study on Maintenance of Absorption System and Equipment of Desulfurization Process in Thermal Power Plant

ZHANG Liqiang

（Shanxi Lujin Wangqu Power Generation Co.， Ltd.， China Energy Investment Corporation，Lucheng Shanxi 047500）

Abstract： At present， China's power generation is still dominated by thermal power generation. The desulfurization process plays an extremely important role in the control of major environmental pollutants in thermal power plants. As an important part of desulfurization equipment in thermal power plants， absorption towers can not only effectively control the generation of pollutants， ensure the safe and stable operation of thermal power generation equipment， but also be the key to control the rise of desulfurization energy consumption. This paper combined the working principle of the desulfurization process absorption system， analyzed the common faults of desulfurization equipment， and put forward equipment maintenance recommendations， in order to provide a reference for the equipment maintenance of thermal power plants.

Keywords： thermal power plant;desulfurization process;absorption system;equipment maintenance

煤炭作為火力發(fā)電的主要原料，燃燒過程中會產(chǎn)生大量的廢氣、廢渣以及廢水，如果未妥善處理就直接排放，將會對環(huán)境造成巨大的破壞。近年來，隨著科技的快速發(fā)展，人們的環(huán)保意識逐漸增強(qiáng)。要想實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，火力發(fā)電廠要提高脫硫工藝吸收系統(tǒng)的技術(shù)水平，根據(jù)吸收系統(tǒng)設(shè)備檢修的要求，定期檢修，充分利用脫硫工藝提高脫硫效率，使廢棄物排放量達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。

1 吸收系統(tǒng)工藝流程

脫硫工藝吸收系統(tǒng)利用化學(xué)方法或物理方法對火力發(fā)電廠原料煤炭（燃燒前、燃燒中以及燃燒后）進(jìn)行處理，以降低硫排放量，提高煤炭利用率，減少環(huán)境污染[1-2]。吸收系統(tǒng)作為脫硫工藝的重要環(huán)節(jié)，其穩(wěn)定性和運(yùn)行效果直接影響火力發(fā)電廠脫硫系統(tǒng)的工作狀態(tài)。吸收塔作為整個脫硫系統(tǒng)的核心裝置，其實(shí)質(zhì)是氣液傳質(zhì)過程，二氧化硫與石灰石漿液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，最終實(shí)現(xiàn)脫硫。其大致可分為：氣態(tài)反應(yīng)物從氣相向接觸界面?zhèn)鬟f、液相反應(yīng)物向反應(yīng)區(qū)遷移、氣態(tài)反應(yīng)物進(jìn)入液相并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、反應(yīng)生成物向液相主體遷移四個階段。其間同時(shí)發(fā)生硫化物的吸收和擴(kuò)散等。

吸收塔主要由漿液循環(huán)泵及噴淋層、氧化風(fēng)系統(tǒng)、除霧器及其沖洗系統(tǒng)、漿液攪拌系統(tǒng)四部分組成[3-4]。吸收系統(tǒng)的吸收流程為：當(dāng)鍋爐燃燒時(shí)，煤炭會產(chǎn)生大量煙氣，它從側(cè)面自下而上地進(jìn)入吸收塔內(nèi)，與來自不同吸收系統(tǒng)循環(huán)泵噴淋的漿液充分接觸，發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，煙氣會在漿液的富液中生成硫酸鈣、亞硫酸鈣;然后，通過漿液底部的氧化風(fēng)管不斷向漿液內(nèi)注入空氣，生成石膏晶體;最后，將石膏漿液全部注入旋流器中進(jìn)行脫水處理，凈化后的煙氣會經(jīng)除霧沖洗系統(tǒng)全部排入大氣中。

2 吸收塔設(shè)備簡介

脫硫吸收系統(tǒng)裝置主要包括脫硫漿液循環(huán)泵、漿液池、除霧器以及攪拌系統(tǒng)等。漿液循環(huán)泵在脫硫系統(tǒng)中的主要任務(wù)是對脫硫過程中的吸收劑進(jìn)行有效控制。針對煙氣脫硫系統(tǒng)來說，煙氣脫硫技術(shù)對火力發(fā)電廠脫硫起著非常關(guān)鍵的作用，煙氣脫硫主要依靠石灰石或石膏來有效降低二氧化硫的排放量。煙氣脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)充分利用這一原理，合理設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)，當(dāng)煤燃燒時(shí)盡可能將煙氣快速排出。同時(shí)，煙氣出口處安裝必要的吸收裝置，將煙氣全部集中于吸收塔內(nèi)，通過定期化學(xué)反應(yīng)和高溫冷卻煙氣，二氧化硫被固定吸收，脫硫任務(wù)完成。臥式離心泵是火力發(fā)電廠脫硫裝置中常用的一種漿液循環(huán)泵，具有大流量、低壓頭、性能可靠及能夠連續(xù)運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中只要重視泵頭防腐與耐壓，則不會出現(xiàn)其他問題，脫硫效果非常好。

脫硫系統(tǒng)可以說是專門為二氧化硫設(shè)計(jì)的，當(dāng)煙氣進(jìn)入吸收塔內(nèi)時(shí)，處理煙氣中的二氧化硫是脫硫系統(tǒng)的主要任務(wù)。吸收塔的煙氣吸收區(qū)安裝氧化風(fēng)機(jī)、除霧器、增壓風(fēng)機(jī)和相應(yīng)的噴淋層，在脫硫過程中通過調(diào)節(jié)各種參數(shù)使吸收劑分布均勻，從而形成液滴。為了有效預(yù)防設(shè)備腐蝕，噴淋層多釆用玻璃鋼管，管道與管道之間通過法蘭進(jìn)行有效連接。煤炭燃燒會產(chǎn)生大量煙氣，吸收塔安裝有吸收劑制備系統(tǒng)，該系統(tǒng)由石灰石破碎、粉碎及料漿制備三部分組成。除此以外，吸收塔頂部安裝有除霧器，可對凈化后煙氣進(jìn)行水汽分離，以防煙氣漿液中的硫化物進(jìn)入大氣中。除霧器由兩部分構(gòu)成，即上部細(xì)除霧器、下部粗除霧器。由于石灰石或石膏是主要吸收二氧化硫的固化物質(zhì)，脫硫系統(tǒng)另配有脫水機(jī)，固化反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行脫水處理后，石膏可作為二次銷售產(chǎn)品，不僅能夠達(dá)到最佳脫硫效果，還可為火力發(fā)電廠增加經(jīng)濟(jì)效益。另外，火力發(fā)電廠脫硫吸收塔有多種形式，如噴淋塔、填料塔及液柱塔等。

3 吸收系統(tǒng)常見故障及其處理

火力發(fā)電廠吸收系統(tǒng)在正常運(yùn)行過程中往往會出現(xiàn)各種故障，其處理方法不盡不同。當(dāng)脫硫吸收系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)，人們要分析故障原因，結(jié)合判斷結(jié)果，確定最終處理方案。

3.1 漿液循環(huán)泵故障

脫硫系統(tǒng)運(yùn)行是否正常關(guān)系著整個吸收系統(tǒng)的后續(xù)工作。一旦漿液循環(huán)泵停止工作，將會阻礙吸收系統(tǒng)相關(guān)環(huán)節(jié)的正常運(yùn)行。該故障的成因很多，其中包括電源終端、吸收塔液位異常以及控制回路故障等。實(shí)踐操作過程中，如漿液循環(huán)泵停止運(yùn)行，首先檢查連鎖動作是否運(yùn)行正常，并明確跳閘的主要原因，然后嚴(yán)格按照相關(guān)故障處理規(guī)范，及時(shí)向上級匯報(bào)，通知檢修人員進(jìn)行處理。

3.2 沖洗水泵故障

通常，除霧器的沖洗水泵出現(xiàn)故障時(shí)，CRT會自動發(fā)出報(bào)警信號，出口壓力將顯示為零。導(dǎo)致沖洗泵發(fā)生故障的原因有很多，其中包括電機(jī)故障、事故按鈕動作以及保護(hù)動作等。該類故障處理方法與漿液泵故障處理方法相似，首先判斷備用除霧器水泵是否已經(jīng)啟動，如兩臺除霧器水泵同時(shí)發(fā)生故障并出現(xiàn)停用狀況，應(yīng)及時(shí)向值長匯報(bào)，然后根據(jù)沖洗泵的實(shí)際運(yùn)行狀況進(jìn)行判斷，最終決定是否有必要退出FCDI運(yùn)行。

3.3 石灰石漿液泵故障

一般情況下，石灰石漿液泵出現(xiàn)故障時(shí)，CRT會發(fā)出報(bào)警信號，出口流量數(shù)顯示為零。該故障的主要原因是石灰石漿液泵的保護(hù)停機(jī)和事故按扭動作等。在石灰石漿液泵發(fā)生異常時(shí)，要及時(shí)檢查備用泵是否已經(jīng)啟動，如兩臺石灰石漿液泵同時(shí)出現(xiàn)故障并且吸收塔內(nèi)的pH一直處于降低狀態(tài)，為了避免給火力發(fā)電廠造成重大經(jīng)濟(jì)損失，要立即上報(bào)并釆取相應(yīng)的處理措施，繼續(xù)對吸收塔內(nèi)的pH進(jìn)行維護(hù)，也可根據(jù)實(shí)際情況，考慮是否有必要退出FCD運(yùn)行。

3.4 石膏排出泵故障

當(dāng)石膏排出泵出現(xiàn)故障時(shí)，CRT同樣會發(fā)出故障信號，并且石膏旋流器進(jìn)口處的壓力顯示為0。產(chǎn)生該故障的原因可能是石膏排出泵發(fā)出事故按扭動作或者個別排出泵自身出現(xiàn)保護(hù)暫停等。檢修時(shí)，首先要確認(rèn)備用泵是否已經(jīng)啟動，同時(shí)向班長匯報(bào)，積極與檢修人員聯(lián)系。如果發(fā)現(xiàn)兩臺泵同時(shí)出現(xiàn)故障并停運(yùn)，確認(rèn)吸收塔內(nèi)漿液濃度高于15%，應(yīng)該立即向值長匯報(bào)，然后退出FCD運(yùn)行。

3.5 吸收塔漿液濃度高

當(dāng)吸收塔漿液池內(nèi)漿液濃度過高時(shí)，技術(shù)人員要對出口壓力、漿液流量、密度測量儀器以及鍋爐負(fù)荷等進(jìn)行逐一檢查，并啟動備用泵，以降低鍋爐的工作負(fù)荷，增加旋流器的運(yùn)行數(shù)量，對石膏排出泵的流量和出口壓力進(jìn)行檢查并給予適當(dāng)控制，清洗石膏旋流器并檢查濃度測量儀的實(shí)際工作狀態(tài)。

4 吸收系統(tǒng)設(shè)備檢修

為了有效避免脫硫系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)異常，有必要定期檢修脫硫系統(tǒng)的吸收塔。吸收塔中最關(guān)鍵的設(shè)備是漿液循環(huán)泵，它在整個系統(tǒng)運(yùn)行過程中可以確保吸收塔的原動力。在脫硫系統(tǒng)中，吸收循環(huán)泵的檢查重點(diǎn)包括軸承、葉輪、油室及內(nèi)密封環(huán)等。檢修人員需要針對不同部位，結(jié)合其運(yùn)行特點(diǎn)和常見故障，制定科學(xué)的檢修方案與檢修方法。

軸承及油室部位應(yīng)采用煤油進(jìn)行仔細(xì)清洗，并將表層用棉紗擦凈，最后用面團(tuán)粘凈。泵殼、葉輪等部位的檢修重點(diǎn)是除垢，除垢完畢后檢查該部位是否存在裂紋或磨損，同時(shí)應(yīng)測量密封環(huán)的圓整度。檢查循環(huán)泵的橡膠襯里時(shí)，首先觀察表面是否有裂縫、滲漏或磨損等現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)磨損較為嚴(yán)重，應(yīng)及時(shí)更換。對密封環(huán)進(jìn)行檢查時(shí)，務(wù)必要對其不圓度及磨損程度進(jìn)行確認(rèn)，并核實(shí)以往更換與檢修記錄，然后根據(jù)實(shí)際情況，及時(shí)更換。軸承清洗完后，應(yīng)觀察軸承的內(nèi)外圈和保持架是否完好無損，再仔細(xì)測量軸的彎曲度和軸承部位是否有松動跡象，如有松動或者游隙間存在缺陷，應(yīng)及時(shí)更換。

在檢修石灰漿槽和攪拌器時(shí)，檢測人員首先需要明確地坑攪拌器和石灰漿槽的檢修重點(diǎn)。主要包括變速箱輸出端、攪拌器葉片、攪拌桿以及變速箱固定螺絲等。具體步驟為：首先，分離電機(jī)，將變速箱放油堵頭拆開，并將變速箱內(nèi)的油放盡，拆下攪拌桿，再松開變速箱和支撐裝置之間的連接螺栓，拆下變速箱體;之后，拆開變速箱和電機(jī)對輪的螺絲，將電機(jī)抬起，使變速箱和電機(jī)分離;然后，拆開電機(jī)側(cè)三爪靠背輪，松開變速箱的靠背輪螺絲，將靠背輪取下。

值得注意的是，在檢修變速箱的過程中，不能用錘頭或者其他硬度過高的金屬敲打變速箱，拆卸完畢后應(yīng)對軸、軸承以及齒輪等進(jìn)行認(rèn)真檢查，檢查是否存在軸承、齒輪損壞或者磨損現(xiàn)象，同時(shí)應(yīng)測量軸承間隙是否符合要求，如有異常，要立即進(jìn)行更換。檢修過程中，應(yīng)對密封墊的厚度進(jìn)行測量并做好相關(guān)記錄。在裝修配變速箱體及各零部件時(shí)，必須用煤油將其清洗，并用棉砂將其表面擦凈。變速箱和電機(jī)連接時(shí)需要找正，使兩者徑向偏差≤0.05 mm，端面偏差≤0.04 mm。變速箱齒輪裝配完畢后，應(yīng)用手不斷盤動靠背輪，并觀察齒輪的實(shí)際嚙合情況，釆用圧鉛絲或抹紅丹粉等方法來檢測齒輪之間的配合度。

火力發(fā)電廠的設(shè)備檢修是吸收系統(tǒng)安全運(yùn)行的有力保障，日常設(shè)備維護(hù)和定期設(shè)備檢修可有效降低故障發(fā)生率，更好地發(fā)揮吸收系統(tǒng)的脫硫作用。因此，火力發(fā)電廠脫硫工藝中吸收系統(tǒng)的設(shè)備檢修應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。一是做好設(shè)備檢修計(jì)劃。檢修人員應(yīng)根據(jù)吸收系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)和各系統(tǒng)的特點(diǎn)，制定科學(xué)的設(shè)備檢修計(jì)劃，并通過定期培訓(xùn)和開展不定期技術(shù)講座，不斷提高設(shè)備人員的檢修能力。在設(shè)備巡檢過程中，檢修人員一定要做好日常巡檢記錄，為日后設(shè)備問題提供一定的參考依據(jù)。二是做好吸收系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的零部件潤滑工作。設(shè)備潤滑是設(shè)備檢修工作中必不可少的環(huán)節(jié)，也是確保設(shè)備安全高效運(yùn)行的關(guān)鍵措施。對軸承、齒輪以及零部件等潤滑是保證設(shè)備安全、高效運(yùn)行的前提，所以在實(shí)際檢修過程中，一定要用規(guī)定牌號的潤滑油對設(shè)備進(jìn)行潤滑，另外，對軸承及其他零部件進(jìn)行潤滑時(shí)應(yīng)做好清潔工作，保證設(shè)備有效運(yùn)行。三是更換設(shè)備零部件。檢修人員應(yīng)定期進(jìn)行巡檢，根據(jù)日常記錄和相關(guān)設(shè)備零部件的使用壽命，定期做好更換工作，以免零部件更換不及時(shí)或者零件損壞而造成設(shè)備非正常運(yùn)行，進(jìn)而影響脫硫系統(tǒng)的二氧化硫吸收效果。

5 結(jié)語

作為傳統(tǒng)的發(fā)電技術(shù)，火力發(fā)電在電力能源生產(chǎn)中仍占據(jù)主導(dǎo)位置。在我國燃煤用量逐年上漲的狀況下，因煤炭燃燒而產(chǎn)生的污染物排量也隨之增高。為了有效控制二氧化硫的排放量，在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上，火力發(fā)電廠燃煤機(jī)組可以釆用脫硫設(shè)備。吸收塔作為脫硫設(shè)備的重要組成部分，具有安全、高效等特點(diǎn)，人們要精心操作，加強(qiáng)維護(hù)和檢修，保障脫硫系統(tǒng)安全高效地運(yùn)行。隨著科技的快速發(fā)展，人們一定會研發(fā)出更高效并適合我國火力發(fā)電廠的脫硫工藝。

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