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                            燃煤電廠(chǎng)脫硫設備運行中存在的問(wèn)題及優(yōu)化
                            “十一五”期間火電機組脫硫設備快速普及,但工程質(zhì)量參差不齊,部分設施腐蝕、結垢以及磨損情況嚴重,難以勝任甚至無(wú)法持續正常運轉,技改勢在必行。同時(shí),國家在“十三五”規劃中對節能減排提出新的目標要求,火電廠(chǎng)大氣二氧化硫、氮氧化物、粉塵排放濃度要達到燃氣輪機排放標準,以目前的脫硫工藝而言難以滿(mǎn)足。因此,針對脫硫設備及其運行參數做一些優(yōu)化調整,以提高設備的安全性、穩定性是非常必要的。

                            1脫硫設備常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法

                            1.1設備腐蝕

                            腐蝕是脫硫設備面臨的第一大問(wèn)題,尤其對于石灰石-石膏濕法脫硫工藝。腐蝕是相對金屬而言的,可分為以下類(lèi)型:

                            ①點(diǎn)蝕,即金屬表面出現細微的“銹孔”,腐蝕一般為縱深方向,最終導致鋼材穿透,氯離子對其的影響明顯;

                            ②縫隙腐蝕,即在金屬焊接處、螺釘連接處出現細微縫隙,電解質(zhì)進(jìn)入形成電解池發(fā)生電化學(xué)腐蝕

                            ③應力腐蝕,即在拉應力和氯離子腐蝕環(huán)境共同作用下,金屬的局部出現由表及里的裂紋;④磨損腐蝕,即腐蝕性流體(煙氣中的灰分、石灰石、石膏顆粒等)與金屬構件以較高速度相對運動(dòng)而引起的金屬損傷。

                            目前脫硫系統均采取了有效的防腐措施,主要有以下幾種。

                            (1)使用耐腐蝕不銹鋼(含鎳、鉻、鋁的合金),常用316L,904L,2205。出于成本考慮,很少整體使用不銹鋼,而是在碳鋼基體貼合金層。316L能夠耐受氯離子的腐蝕,為脫硫系統常使用的材質(zhì);904L能夠耐受很強的氯離子腐蝕和點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕,可作為金屬貼襯;2205雙向不銹鋼具有良好的抗沖擊韌性和抗應力腐蝕能力,因此設計時(shí)可用于減輕質(zhì)量。

                            (2)使用非金屬材料,如玻璃鋼(FRP),PP等。FRP是一種纖維加強型合成樹(shù)脂,具有很高的抗磨、抗拉伸、抗疲勞性,而且質(zhì)量輕,可用作噴淋層管道等耐磨構件;PP材質(zhì)具有很強的抗沖擊性,可用作除霧器及沖洗水管。

                            (3)金屬基體表面涂防腐層,如玻璃鱗片、橡膠、碳化硅(陶瓷)。玻璃鱗片具有很好的防滲透性,通常作為脫硫吸收塔及煙道內壁的防腐涂層;橡膠內襯是目前金屬管道防腐的主要手段,特別是丁基橡膠,具有良好的防磨、防腐特性;碳化硅陶瓷或搪瓷防腐的應用,主要看重的是它的防磨性較好。

                            1.2設備磨損

                            磨損和腐蝕是緊密相連的。煙氣中的飛灰、石灰石顆粒、石膏顆粒是造成磨損的主要因素,尤其是石灰石中的二氧化硅,磨損能力很強。高流速也是增加磨損的原因。防腐層的磨損會(huì )加速設備腐蝕,在磨損和腐蝕的雙重作用下,設備的損壞速率將會(huì )大大增加。

                            脫硫設備的磨損和腐蝕相互交織,表現如下:

                            ①葉輪的機械磨損和氣蝕;

                            ②噴淋層噴嘴的機械磨損;

                            ③攪拌器葉片的磨損,在機械磨損和腐蝕的雙重作用中,機械磨損占主要;

                            ④管道襯膠的磨損經(jīng)常發(fā)生在管道彎頭、石灰石供漿管、漿液循環(huán)泵大小頭。

                            使用耐磨材料,降低漿液固含量,保證煙氣流場(chǎng)均勻、穩定是防止磨損的主要方法。

                            1.3設備結垢

                            漿液中氯離子或亞硫酸鹽含量超標,容易導致脫硫設備容器或管道內壁結垢,嚴重時(shí)影響設備正常運行。結垢最嚴重的部位一般是濾液水系統和旋流器稀漿管道,以及一些漿液箱、吸收塔接口管根部位。曾有多個(gè)電廠(chǎng)真空泵內結垢導致真空泵皮帶損壞。

                            控制氯離子含量(加強廢水排放)、降低漿液pH值(促進(jìn)亞硫酸根氧化)、及時(shí)脫水(防止石膏過(guò)飽和)可以有效降低結垢程度。

                            1.4設備泄漏

                            由腐蝕、磨損導致的設備或管道穿孔泄漏,表現為漏煙、漏氣(汽)、漏漿、漏水、漏油、漏粉(石灰石與石膏粉)。脫硫介質(zhì)為石灰石漿液或石膏漿液,一旦設備發(fā)生泄漏,會(huì )對環(huán)境及設備產(chǎn)生較大的污染。采用耐磨防腐材質(zhì),做好防泄漏試驗是避免泄漏的有效措施。

                            1.5設備堵塞

                            1.5.1除霧器堵塞

                            造成除霧器堵塞的主要原因是:

                            ①設備選型不合理,當設計存在偏差,實(shí)際煙氣流速過(guò)高時(shí),除霧器無(wú)法達到設計的除霧效果,導致堵塞;

                            ②除霧器沖洗裝置的設計、布置和沖洗程序不合理;

                            ③除霧器斷面上流速分布不均;

                            ④沖洗水壓力、流量不足。

                            防止除霧器堵塞的主要措施是:

                            ①保證脫硫煙氣入口粉塵含量在設計要求范圍內;

                            ②合理選擇除霧器沖洗水壓力和沖洗周期;

                            ③合理控制吸收塔pH值及漿液的氧化程度。

                            1.5.2GGH堵塞

                            GGH堵塞主要有以下原因:

                            ①吸收塔除霧器效果不好,凈煙氣攜帶液滴中石灰石、亞硫酸鈣、石膏等混合粘附在GGH換熱片上,逐漸形成結垢堵塞GGH;

                            ②脫硫裝置運行時(shí),吸收塔運行液位過(guò)高,或吸收塔起泡,造成石膏漿液從吸收塔原煙氣入口倒流入GGH,使得GGH結垢堵塞;

                            ③GGH吹灰方式不當會(huì )造成積灰堵塞,如采用壓縮空氣吹灰而吹灰蒸汽參數不符合要求,高壓水吹灰沒(méi)有及時(shí)投入,吹灰頻率不夠等;

                            ④脫硫GGH設計不合理,GGH換熱面高度、換熱片間距、換熱片類(lèi)型、吹掃方式、布置形式、吹掃位置、吹掃速度等,都對GGH的積灰、結垢有影響;

                            ⑤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(chǎng)分布不均,或者吸收塔設計的流速過(guò)快,如煙氣流經(jīng)吸收塔時(shí),流量大攜帶能力增強,會(huì )造成煙氣攜帶較多石膏液滴進(jìn)入GGH,逐漸造成GGH積灰堵塞。

                            GGH的堵塞控制是一項綜合性的工作,包括設計和設備的優(yōu)化、運行的優(yōu)化和設備的日常維護等,其中運行優(yōu)化和加強設備的維護尤為重要,保證煙塵不超標、吸收塔漿液成分正常、除霧器不堵塞是控制GGH堵塞的必要條件。
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