淺析燃煤機組石灰石—石膏濕法脫硫常見問題

　　摘 要：本文例舉分析了火力發電廠石灰石—石膏濕法煙氣脫硫運行中遇到的主要問題和基本的決方法。生產運行中要嚴格控制，調整不適當的參數。及時發現設備運行中異常現象，防止發生事故發生。
　　關鍵詞：火力發電廠煙氣脫硫（FGD） 除霧器 石膏雨
　　中圖分類號：TN2文獻標識碼：A文章編號：1672-3791（2012）09（a）-0083-01
　　我國是以煤炭為主要能源的國家，在相當長的時間內火力發電廠以燃煤機組為主的基本格局不會改變。大量的燃煤必然導致鍋爐煙氣中SO2的大量排放，造成環境污染。目前，國內鍋爐燃燒脫硫方法中，采用煙氣石灰石—石膏濕法脫硫工藝的較多，但這種工藝基本是引進國外技術，在運行中還存一些問題，本文加以歸納例舉并提出一些針對性解決措施。
　　石灰石—石膏濕法脫硫常見問題有以下幾個方面。
　　1 脫硫效率低
　　火力發電廠燃煤機組脫硫效率低的原因很多，主要包含系統設計不足，煤種含硫量變化造成煙氣含硫量高、石灰石吸收劑的純度、活性等因素，還包括運行控制因素，如運行中吸收塔漿液的控制，吸收塔pH值控制、吸收塔漿液濃度、吸收塔漿液過飽和度、循環漿液量、Ca/S、氧化風量、廢水排放量等等都會對脫硫效果造成影響。
　　影響FGD系統脫硫率的因素很多，這些因素叉相互關聯。特別是無法燃用設計煤種問題。目前國內煤炭品質不一，造成很多電廠燃燒煤種嚴重超出設計值，造成脫硫系統無法長期穩定運行。這就要求在工程系統設計初期選定合適的設計和運行參數。運行中選擇高品位、活性強的石灰石作為吸收劑，控制鍋爐的燃燒和電除塵器的運行，使進入FGD系統的煙氣參數在設計范圍內，以保證脫硫效果。
　　2 除霧器結垢堵塞
　　FGD系統運行中沉積在除霧器表面的漿液中所含的物質會引起結垢。如果這些污垢不能得到及時的沖洗，就會在除霧器葉片上沉積，進而造成除霧器堵塞。結垢主要分為兩種類型：濕-干垢和結晶垢。濕-干垢較為松軟，簡單的機械清理以及水沖洗方式即可得到清除。結晶垢則較為堅硬不易沖洗。
　　為防止運行期間除霧器堵塞，控制吸收塔漿液濃度，控制pH值波動，并按設計要求的水流量及沖洗頻率定期進行沖洗除霧器，沖洗時需確保沖洗壓力，防止結垢物堆積堵塞。
　　3 石膏雨問題
　　石膏雨包含了石膏和雨兩層含義。與未脫硫的原煙氣直排相比，脫硫后的凈煙氣在抬升高度及擴散能力方面相對較差，因此當脫硫后煙氣從煙囪排出時，由于煙溫與環境溫度相差較大，煙氣來不及擴散，煙氣中的飽和態水遇冷變成過飽和狀態，最終成為冷凝液落到地面形成雨，煙氣排放溫度與環境溫度相差越大，越容易形成雨。
　　解決石膏雨問題主要優化脫硫系統設計，分析煙氣脫硫入口煙氣量與設計參數的偏差；選擇合適的煙氣流速；選擇合適的除霧器類型；采用較小液氣比來進行優化。還可以采用“濕煙囪”內筒型式的改進方式，并在煙囪內筒設置積液槽。石膏雨現象多出現在鍋爐高負荷運行期，這與煙氣流量有關。當機組負荷大時，在保證鍋爐正常燃燒前提下，適當減少風量，控制爐膛負壓與升壓風機壓力，降低煙氣流量與流速，降低石膏雨。
　　4 漿液泵的腐蝕與磨損
　　由脫硫工藝的特點決定了所有中間介質均為腐蝕性液體，同時液體中均攜帶有顆粒物。接觸這些漿液的設備，如泵、管道的磨損和腐蝕是免不了的。特別是對于泵常伴有汽蝕現象發生，加劇了泵的磨損。
　　針對石膏系統的生產流程，改變設備的運行工況，即降低漿液泵輸送介質的密度，控制漿液流速在設計值范圍內，可大大地延長設備的壽命。保證入口煙塵濃度低于設計值；保證石灰石細粉品質，粒度、純度符合設計要求；采用耐磨材料或耐磨涂層都可以有效的減少漿液泵的腐蝕與磨損。
　　5 機械密封損壞
　　機械密封是一種限制工作流體沿轉軸泄露的、無填料的端面密封裝置，機械密封有至少一對垂直于旋轉軸線的端面，該端面在流體壓力及補償機械外彈力的作用下，加之輔助密封的配合，與另一端面保持貼合并相對滑動，從而防止流體泄漏。由于兩個端面緊密貼合，使密封端面之間的分界形成一微小間隙，當一定壓力的介質通過此間隙時，會形成極薄的液膜并產生阻力，阻止介質泄漏：液膜又可以使端面得以潤滑，由此獲得長期的密封效果。
　　離心泵在運轉中突然泄漏，多數是由于工況變化較大，維護不當引起的。造成機械密封損壞的主要原因有：抽空、氣蝕或較長時間憋壓；泵實際輸出流量偏小，大量介質泵內循環，熱量積聚，引起介質氣化，導致密封失效；停運未排空或入口門泄露，導致泵體內存有漿液，當泵長時間停運，漿液沉積嚴重，重新啟動也會扯壞密封面；介質中腐蝕性、聚合性、結膠性物質增多，環境溫度急劇變化，工況頻繁變化或調整，密封水斷流都會造成機械密封損壞。
　　運行中，加強對密封水的巡檢，特別是循環泵，防止斷流；保證密封水壓力和流量；定期檢查泵振動，一旦出現振動過大，及時停運進行反沖洗，必要時檢查入口管道或濾網。
　　6 吸收塔漿液起泡
　　純凈的液體不能形成穩定的泡沫，吸收塔起泡是由于系統中進入了其他成分。比如鍋爐在運行過程中投油、燃燒不充分，未燃盡成份隨鍋爐尾部煙氣進入吸收塔，造成吸收塔漿液有機物含量增加；或者鍋爐電除塵運行狀況不好，煙氣中粉塵濃度超標，含有大量惰性物質的雜志進入吸收塔后，致使吸收塔漿液重金屬含量增高。重金屬離子增多引起漿液表面張力增加，從而使漿液表面起泡；石灰石品質不高，水質不達標等等原因。
　　吸收塔漿液起泡溢流后，首先要消除已產生的泡沫，然后分析起泡原因，嚴格控制進入吸收塔內各種可能引起起泡的物質，調整運行緩解起泡溢流。吸收塔地坑還需要定期加入脫硫專用消泡劑。必要時，停運一臺循環泵，減小吸收塔內部漿液的擾動，降低漿液起泡性；加大石膏脫水量，進行漿液置換；脫水的同時，加大廢水排放量，降低漿液中重金屬離子、CL離子、有機物、懸浮物及各種雜質的含量；當吸收塔起泡溢流，必須定期打開煙道底部疏水閥疏水，防止漿液到達增壓風機出口段。
　　參考文獻
　　[1]石文風，劉連利，劉偉.煙氣脫硫劑的研究現狀及進展[J].渤海大學學報，2007，28（4）：24-29.
　　[2]程永新，曹佩.濕法煙氣脫硫系統中“石膏雨”問題的分析及對策[J].電力建設，2009：94-9