謝德民

摘 要 近年來，國家對(duì)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(hù)背景下，傳統(tǒng)火力發(fā)電廠的升級(jí)、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(shí)間內(nèi)無法徹底轉(zhuǎn)變煤炭在能源消費(fèi)支出中占的巨大比重。也就是說，很長一段時(shí)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(kuò)大的同時(shí)，對(duì)于電廠脫硫系統(tǒng)的要求也更加嚴(yán)格。

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

中圖分類號(hào)：TM6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(xiàng)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(duì)較為常用。

脫硫廢水水質(zhì)成分復(fù)雜，若不經(jīng)過適當(dāng)?shù)靥幚砭椭苯优欧诺酵獠凯h(huán)境，不光會(huì)導(dǎo)致比較嚴(yán)重的大氣環(huán)境污染，還會(huì)對(duì)周邊區(qū)域的生態(tài)安全造成威脅。隨著國家對(duì)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(jià)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(dòng)大、較高的含鹽量、成分復(fù)雜，傳統(tǒng)工藝難以實(shí)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(shí)現(xiàn)清污分流、梯級(jí)利用、廢水循環(huán)使用不外排。鼓勵(lì)利用余熱蒸發(fā)干燥、結(jié)晶等處理工藝實(shí)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(yán)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(yán)重，需經(jīng)過長時(shí)間的運(yùn)行不斷探索和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。

6.脫硫系統(tǒng)漿液起泡或中毒問題。脫硫系統(tǒng)運(yùn)行過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)脫硫漿液起泡或脫硫漿液中毒，嚴(yán)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(dá)標(biāo)排放。[2]

7.脫硫系統(tǒng)水平衡問題。由于脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮不足、蒸發(fā)量低、補(bǔ)水量大、系統(tǒng)設(shè)備存在缺陷或工藝調(diào)整不當(dāng)?shù)榷喾N因素，導(dǎo)致在實(shí)際脫硫系統(tǒng)運(yùn)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(biāo)偏高會(huì)嚴(yán)重影響脫硫系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)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(yùn)行不穩(wěn)定，運(yùn)行和檢修成本高，且經(jīng)過處理后的脫硫廢水難以達(dá)標(biāo)，長期困擾企業(yè)脫硫系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)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(shí)際情況，需要對(duì)脫硫系統(tǒng)磨損嚴(yán)重的漿液管道和脫硫系統(tǒng)漿液泵本體等處進(jìn)行防腐和防磨處理，增加使用壽命，此外對(duì)于磨損嚴(yán)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(duì)其編號(hào)，妥善保存，一旦損壞立即完成更換。[3]

3.2 合理控制pH值運(yùn)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(dá)標(biāo)排放前提下，運(yùn)行過程中需要嚴(yán)格按照《運(yùn)行規(guī)程》實(shí)施調(diào)控，盡量控制低pH值運(yùn)行，以石灰石粉做脫硫劑時(shí)，pH值優(yōu)先考慮控制在4.8-5.2左右。

3.3 檢修期間認(rèn)真檢查系統(tǒng)

借助主機(jī)和脫硫設(shè)施停運(yùn)檢修機(jī)會(huì)，對(duì)脫硫系統(tǒng)沖刷磨損較為嚴(yán)重的漿液管道認(rèn)真檢查，防止管道防腐層被沖刷進(jìn)一步擴(kuò)大，需要及時(shí)對(duì)脫硫系統(tǒng)的脫硫塔本體、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備和罐體腐蝕情況進(jìn)行認(rèn)真檢查，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)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(shí)更換處理。

3.4 嚴(yán)格控制煙氣流速

運(yùn)行過程中，密切觀察除霧器進(jìn)出口壓力、壓差變化，合理調(diào)整鍋爐尾部引風(fēng)機(jī)或增壓風(fēng)機(jī)擋板門開合度，建議設(shè)置除霧器差壓報(bào)警，根據(jù)除霧器設(shè)計(jì)情況，一旦除霧器壓差接近設(shè)計(jì)壓力，及時(shí)報(bào)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(shí)間，增加對(duì)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(shí)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(yùn)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(duì)除霧器上積存的脫硫漿液用高壓水進(jìn)行沖洗，建議在脫硫塔頂部設(shè)計(jì)或增設(shè)高壓沖洗水，具備檢查條件后及時(shí)對(duì)脫硫塔頂部和除霧器進(jìn)行沖洗。內(nèi)部檢查時(shí)，重點(diǎn)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(yán)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(yán)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(xué)反應(yīng)能否正常進(jìn)行和凈煙氣二氧化硫能否長期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，建議嚴(yán)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(biāo)，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(yùn)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(yùn)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(shí)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(yàn)情況，及時(shí)處理或外排脫硫廢水，建議優(yōu)先考慮應(yīng)用于灰?guī)?、渣倉和煤場拌濕降塵，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(diǎn)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(jìn)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(yùn)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(jì)和在線儀表進(jìn)行定期校對(duì)，減小DCS系統(tǒng)主要監(jiān)視參數(shù)與實(shí)際化驗(yàn)數(shù)據(jù)的偏差，建立詳細(xì)化驗(yàn)臺(tái)賬和主要參數(shù)對(duì)比臺(tái)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(duì)脫硫系統(tǒng)重要參數(shù)的化驗(yàn)頻次，出現(xiàn)問題應(yīng)立即查找原因，根據(jù)實(shí)際情況，可申請(qǐng)?jiān)黾踊?yàn)頻次并建立詳細(xì)化驗(yàn)或儀表比對(duì)臺(tái)賬。

4 電廠脫硫系統(tǒng)檢修與維護(hù)的主要辦法

4.1 根據(jù)實(shí)際工況合理優(yōu)化運(yùn)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(biāo)符合《運(yùn)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(yùn)數(shù)量，合理調(diào)控引風(fēng)機(jī)（或增壓風(fēng)機(jī)）調(diào)節(jié)開度，降低廠用電消耗，嚴(yán)格控制鈣硫比，降低脫硫劑浪費(fèi)，最大限度經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，同步實(shí)現(xiàn)節(jié)能與減排。

4.2 加強(qiáng)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(shí)有發(fā)生，建議定期開展各類應(yīng)急事故專題培訓(xùn)演練，發(fā)現(xiàn)不足，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，逐步完善事故應(yīng)急處置方案，逐步提高各級(jí)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(kuò)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(hù)費(fèi)用較高，根據(jù)機(jī)組負(fù)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(jī)組投運(yùn)后，鍋爐實(shí)際燃燒的燃煤品質(zhì)與設(shè)計(jì)指標(biāo)相比普遍存在較大差異。近幾年，國內(nèi)外針對(duì)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)要求日益嚴(yán)格，原有舊的脫硫裝置多數(shù)不能滿足當(dāng)前嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，多數(shù)企業(yè)已開始實(shí)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(yùn)要求已逐漸從穩(wěn)定性運(yùn)行轉(zhuǎn)入安全經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行。[5]在脫硫系統(tǒng)中增加脫硫添加劑逐漸被試驗(yàn)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(dòng)，增強(qiáng)脫硫劑洗滌能力，增強(qiáng)碳酸鈣的反應(yīng)活性，進(jìn)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(jì)煤種較高的硫份情況下達(dá)標(biāo)運(yùn)行，降低液氣比，實(shí)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(jì)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(duì)設(shè)備磨損、沖刷、腐蝕較為嚴(yán)重，該脫硫工藝設(shè)計(jì)時(shí)建議選用耐磨、防腐材質(zhì)。2.建議加強(qiáng)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(duì)外銷售渠道。3.借助機(jī)組和脫硫設(shè)施停運(yùn)檢修機(jī)會(huì)，對(duì)脫硫系統(tǒng)進(jìn)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(dòng)設(shè)備等，需要借助停機(jī)的機(jī)會(huì)處理缺陷和發(fā)現(xiàn)的問題在有效時(shí)間內(nèi)徹底根除和治理。4.濕法脫硫裝置需對(duì)吸收和氧化系統(tǒng)合理設(shè)計(jì)，特別注意除霧器選型和對(duì)沖洗水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。5.建議加強(qiáng)對(duì)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(xué)習(xí)，提高技能。[6]

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