热电厂运行过程中,会排放大量含有二氧化硫的气体,污染空气与周边环境。在当前高度重视环境保护,提倡能源节约利用的背景下,热电厂加强了烟气脱硫研究力度。而湿法脱硫技术则是热电厂烟气脱硫中应用较为广泛的技术之一。因此,有必要加强湿法脱硫问题的研究,以提升技术应用效果,改善热电厂二氧化硫污染现状,提高热电厂生产系统运行的安全性、可靠性、经济性、环保性。
脱硫工程是热电厂建设与发展过程中的基础工程,也是重要环保工程。基于近些年我国脱硫工艺理论与实践研究的不断深入,热电厂脱硫工艺得到迅速发展,呈现出多样化发展态势,包括电子束法脱硫工艺、炉内喷钙尾部增湿烟气脱硫工艺、海水脱硫工艺、循环流化床工艺、石灰石/石灰—石膏湿法脱硫工艺等。其中石灰石/石灰—石膏湿法脱硫工艺是技术相对成熟且应用较为广泛的湿法脱硫工艺技术,其脱硫效率达到90%以上,具备系统稳定性强、适用范围广等优势。对此,在本次湿法脱硫问题研究过程中,主要以安徽华塑股份有限公司华塑热电厂石灰石粉-石膏湿法脱硫工艺为例进行探讨。基于经验归纳与总结发现:
(1)华塑热电厂现有1#、2#机组构建过程中涉及到的工艺主要有SCR脱硝、2电2袋电袋复合式除尘、电石渣(石灰粉)和石灰石粉-石膏湿法脱硫工艺。机组运行过程中,SO2日均排放浓度约为49.54～89.86mg/Nm3;NOx日均排放浓度约为24.27～69.44mg/Nm3;烟尘日均排放浓度约为21.14～26.67mg/Nm3。虽然机组废气能够达到《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)中相关标准,但在环境保护要求满足上,有待进一步改进与完善。
(2)华塑热电厂机组脱硫系统主要由烟气系统、二氧化硫吸收系统、吸收剂浆液制备及供浆系统、石膏脱水系统、石膏干燥系统、工艺水系统、排空系统、压缩空气系统等共同组成。与此同时,脱硫烟气系统无烟气旁路,喷淋层属于三层喷淋层,吸收塔除雾器以二级屋脊式除雾器为主,系统脱硫效率约为90%。
(3)脱硫系统在运行过程中,受多重因素影响,不可避免出现运行故障。例如,石灰石系统运行过程中,石灰石给料机曾出现石块由给料机振动料槽两侧溢出问题;石灰石系统下料口堵塞问题。追其原因,石灰石系统中的破碎机存在频繁跳闸现象,导致未处理石块进入提升机,对系统稳定运行产生不利影响;烟气处理过程中,温度发生改变,烟气流速减慢,大量蒸汽在系统弯头部位结露,产生管道堵塞现象。又如,二氧化硫吸收系统运行过程中,设备结垢、系统堵塞、系统腐蚀是较为常见的问题。就设备结垢而言,浆液PH值控制与浆液管道坡度设计的影响较大。通常情况下,在烟气脱硫处理过程中,浆液pH值越高,则越容易析出CaSO3·1/2H2O,而浆液pH值越小,则越容易析出CaSO4,从而使系统设备或部件出现结垢问题。就系统腐蚀而言,烟气在脱硫处理之后,仍存在一定的氯化物、硫氧化物、氟化物,当温度降低至六十摄氏度时,这些物质会形成冷凝液并与其他酸性物质相结合,使烟气具备较强腐蚀性。加之,烟气脱硫处理后流速减慢,酸性较强的烟气容易在烟囱内部聚集,腐蚀烟道,影响烟气脱硫装置耐久性、可靠性。
针对华塑热电厂湿法脱硫系统运行过程中存在的问题,可从以下几方面进行问题改善与处理,提升热电厂湿法脱硫工程建设质量,以及石湿法脱硫系统运行稳定性、安全性,保证系统应用作用有效发挥。
针对热电厂湿法脱硫存在的不足以及湿法脱硫系统运行过程中存在的问题,从系统结构设计方面入手,进行湿法脱硫系统改造,以提升湿法脱硫系统运行的稳定性、安全性、可靠性,改善机组整体环境保护性能。
在此过程中,针对电厂超低排放改造要求,结合脱硫系统配置作用,设计将原机组脱硫系统中的第一、二层喷淋层全部拆除,对其进行重新布置,第三层喷淋层和喷嘴在经过检修后重新利用,并配置第四层喷淋层;在第一层喷淋层与吸收塔入口烟道之间配置多孔性分布器;将二级屋脊式除雾器更换为三级屋脊式除雾器;在吸收塔除雾器段增设一个6.2m高的壁板,从而使系统脱硫效率由90%增至98%以上。
与此同时,针对系统运行过程中易出现的系统堵塞、系统腐蚀、系统结垢等问题,严格遵循相关规定与要求(如《烟囱设计规范》、《火力发电厂石灰石—石膏事发烟气脱硫系统设计规程》、《燃煤烟气脱硫设备》、《工程设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》、《钢结构、管道涂装技术规程》等)进行问题预防措施设计。就系统腐蚀问题而言,可从防腐材料选择、防腐技术选择、系统结构改造等方面入手,落实防腐措施。就系统结构改造而言,将湿法脱硫系统与烟囱系统有机结合,即原烟气经引风机后通过烟道进入改造后的吸收塔,出塔后的净烟气经净烟道接入烟囱。就系统结垢问题而言,利用试验确定浆液pH值,通常情况下浆液pH值可控制在5.5±0.1范围内;尽可能减少浆液管道弯头设计,可将容易发生堵塞问题的弯头结构设计为三通结构;科学设计系统管道坡度,阀门多配置在水平管道上,衬胶管道阀门以法兰式衬胶蝶阀为主。
加强湿法脱硫系统管理,也是降低系统运行问题,提升系统工作质量的重要手段。例如,在湿法脱硫系统正常运行情况下,对进出口烟气温度、烟气含尘量、入口压力变化等参数进行监测,根据监测结果与系统表现,进行各参数科学调整与控制,使系统处于最佳运行状态;对系统进行定期检修,做好设备清洁工作,减少烟气挡风板卡涩、除尘器积灰等问题的产生;及时更换问题装置或部件,提升系统运行耐久性、可靠性;加强系统废水排放管理,避免废水氯离子浓度超标影响系统运行安全。
湿法脱硫工艺是热电厂烟气脱硫工作中应用较为广泛的工艺,脱硫效果显著。但湿法脱硫系统长期运行过程中,受多种因素影响,易出现烟气脱硫系统腐蚀、浆液管道渗漏、气脱硫系统结垢等问题,影响湿法脱硫系统运行的安全与稳定,不利于湿法脱硫工艺应用作用的有效发挥。这就需要热电厂以及相关工作人员对湿法脱硫问题具有准确了解,能够采用行之有效措施进行问题处理,让湿法脱硫工程得到优化发展。
摘要：湿法脱硫以其适用范围广、脱硫效果好、工艺技术成熟、系统稳定性强等优势,在热电厂得到广泛应用。成为新时期热电厂落实环境保护、资源节约政策的重要手段。基于此,本文以石灰石粉-石膏湿法脱硫工艺为例,就热电厂湿法脱硫系统运行过程中的常见问题进行了简要分析,并提出几点改进建议,以供参考。
关键词：热电厂,湿法脱硫,石灰-石膏法
[1] 江立振,胡明意,方俊杰,等.石灰—石膏湿法烧结脱硫问题治理[J].河南冶金,2018,26(05):26-28.
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