300MW機組脫硫風煙系統維護特點探討

孫紹洲

【摘 要】我國電廠大多采用燃煤作為燃料。燃煤的燃燒必然造成SO2等有害氣體的大量排放，為了減少SO2的排放量，目前國內進90%的機組都已經加裝了煙氣脫硫設備。煙氣脫硫設備的正常運行是安全高效的脫除SO2的重要前提。風煙系統作為輸送煙氣的重要系統，其安全高效的運行顯得尤為重要。本文從脫硫系統風煙系統主要流程和設備出發，詳細介紹了脫硫工藝風煙系統，最后介紹了風煙系統主要設備檢修工藝和流程，希望本文的工作能為脫硫機組的運行人員提供一個參考。

【關鍵詞】燃煤機組；脫硫；檢修；風煙系統

0 前言

SO2的排放一般來自兩個方面，一方面是天然污染源，另一方面是人類活動產生的，其中人類活動產生的SO2占到總排放量的2/3。經濟發展是以能源消耗為支撐的，我國正處在經濟高速增長的時期，對能源的消耗量巨大，據統計目前我國對一次能源的消耗量僅次于美國，居于世界第二位。燃煤電廠需要燃燒大量的煤炭用以維持發電，必然導致大量的SO2的排放，所以目前國內進90%的燃煤機組已經添加了脫硫設備。目前比較成熟的脫硫工藝可以根據脫硫的流程和方式分為燃燒前脫硫、燃燒內脫硫和燃燒后脫硫三部分，而燃燒后脫硫技術因其技術成熟，工藝簡單是目前較多采用的脫硫工藝。燃燒后脫硫技術又稱為煙氣脫硫技術（FGD）通過在煙氣處理的末端添加脫除裝置吸收煙氣中的SO2氣體，該技術按照吸收工質的不同又可以分為濕法脫硫、干法脫硫、半干法脫硫技術，其中以石灰石/石膏法為代表的濕法脫硫技術是目前大多數電廠采用的脫硫工藝[1]。

1 脫硫工藝風煙系統介紹

典型的石灰石/石膏法煙氣脫硫系統將升壓風機布置在吸收塔上游，從而可以保證整個FGD系統處在正壓運行的狀態，同時也避免了升壓風機低溫腐蝕的發生，延長了整個FGD系統使用的壽命。從鍋爐出來的煙氣首先經過電除塵裝置進行除塵操作，然后進入脫硫系統。脫硫系統入口有兩個擋板，一個是旁路擋板，另一個是進口擋板。旁路擋板的目的就是在不適用脫硫設備或者是脫硫設備檢修時，直接將煙氣送入煙囪。進口擋板控制進入脫硫系統煙氣的流量和流速，經過進口擋板的煙氣通過升壓風機的升壓作用進行輸送，補充脫硫過程中可能具有的壓降。通過升壓風機的煙氣溫度仍然很高，一般高于120℃，這么高的溫度直接進入吸收塔會大大的降低脫硫系統的吸收性能，所以在進入吸收塔前設置了一個煙氣-煙氣換熱器（GGH），降溫到80℃左右再進入吸收塔。煙氣進入吸收塔后進行脫硫反應，吸收塔內原煙氣與漿液充分接觸繼續降溫到45℃左右的。脫硫后的煙氣通過塔頂除霧器消除煙氣中的含硫水分進入GGH，最后煙氣通過凈煙氣煙道、凈煙氣擋板和煙囪排放到大氣中，完成煙氣的脫硫過程[2-3]。

2 風煙系統設備簡述

煙氣進入脫硫系統最先接觸是煙氣擋板，煙氣擋板分為進口煙氣擋板、出口擋板和旁路擋板三個部分。煙氣擋板是連接脫硫工藝和鍋爐的主要部件，在運行中主要用于實現脫硫設備的隔離或投入運行。煙氣擋板通常有單百葉窗式擋板、雙百葉窗式擋板和閘板門三種類型。每個擋板門一般都需要單獨配置密封風機，用來防止煙氣的泄露。擋板的密封風可以釆取加熱和不加熱兩種方式，運行實踐表明加熱密封風可以很好的防止擋板的葉片變形，所以入口擋板一般采用加熱密封風。

另一個重要的設備是風煙系統中的升壓風機，升壓風機主要作用是克服煙氣脫硫整個流程中存在的阻力和壓損，這些阻力主要包括煙道的沿程壓降、局部損失壓降、自吸力的變化等，出此之外還包括進出口擋板的阻力，吸收塔的阻力和煙囪阻力，煙囪自拔力的變化等。對于國內的老機組加裝脫硫裝置，單靠引風機是不足以克服這個阻力，因此一般在原來并聯運行的兩臺引風機的公用煙道后面布置一臺或在原來并聯運行的兩臺引風機出口各布置一臺風機，即增壓風機。新建機組配置脫硫裝置，可以一臺鍋爐配置二臺引風機，引風采用二級葉輪。機組一般配置一臺鍋爐配置兩臺引風機和一臺增壓風機，機組一般配置一臺鍋爐配置兩臺引風機和二臺增壓風機。增壓風機一般布置在原煙氣側）和吸收塔之前，避免了低溫煙氣的腐蝕，從而減輕了風機制造和材料選型的難度。風機葉片材質主要考慮防止葉片磨損，以保證長壽命運行。在結構上考慮葉輪和葉片的檢修和更換的方便性。

煙氣-煙氣換熱器是蓄熱加熱工藝的一種，即常說的GGH。用它將未脫硫的煙氣一般為120℃去加熱己脫硫的煙氣，一般加熱到80℃左右，然后排放，其主要功能是增強污染物的擴散；避免煙囪降落液滴對煙道、煙囪和上游設備的腐蝕。由于熱端煙氣含硫量高，溫度高。冷端溫度低，含水率大，故一般進出口均需用耐腐蝕性材料，如搪玻璃、考登鋼等；氣流分布板可采用塑料；導熱區一般用搪瓷鋼。這些部件較為容易發生腐蝕。

3 風煙系統設備檢修

由上文的分析可知，FGD的風煙系統的設備主要包括煙氣進口擋板、旁路擋板、升壓風機、GGH、煙道等。風煙系統中各個設備的正常運行是脫硫系統風煙系統正常運行的前提，所以在運行和投運之前要對脫硫工藝風煙系統的這些設備分別進行檢修，及時發現設備存在的問題，保證風煙系統在運行過程中能夠高效安全的運行。運行過程中如果發現脫硫系統存在問題要及時正確的處理，保證脫硫機組的安全運行。

脫硫工藝的風煙系統的升壓風機是輸送煙氣和保證設備壓力的重要設備，一般采用可調軸流式風機。軸流式風機的主要部件包括進氣箱、機殼、導葉環、主軸承箱、中間軸、聯軸器和機殼等，對該設備檢修前首先要：1）在風機停運前測量脫硫系統各部分的震動以及軸承溫度，檢查脫硫系統中各部分是否有泄漏點；2）準備好檢修過程所需要的備品、材料等；3）要認真做好檢查記錄。然后是檢修過程，檢修過程包括葉輪的拆卸與裝配、軸承組的拆卸、單個軸承的拆卸、可調前導葉拆卸和裝配、后導葉的拆卸和裝配，最后是增壓風機的調試運行，檢修過程要按照規范具體的去實行。

煙氣擋板在脫硫系統中起著重要的作用，它控制著脫硫系統煙氣的進出。煙氣擋板主要包括旁路擋板和進口擋板兩部分。擋板門主要由框架、葉片、主軸、密封片等部件組成，煙氣擋板的檢修仍然包括檢修前準備和停運檢修兩部分。檢修前要做好設備的檢查、診斷，準備好檢修過程的備品、材料等，檢查葉片的保險鎖定裝置可以正常工作，停運前要將擋板門開到鎖定位置，并且保證擋板門能夠準確的調整各個開度。最后就是對葉片、密封空氣裝置、軸承、渦輪箱、擋板鏈接等機構的檢修。

風煙系統中另外一個重要的設備就是煙氣-煙氣換熱器，國內的煙氣的換熱器大多采用回轉式煙氣換熱器，煙氣換熱氣的檢修主要是要保證換熱器的潔凈，適時的進行清灰處理，合理布置換熱器各部件之間的間隙，保證設備在運行中軸承的高效正常運行。

4 結論

我國的“十三五”規劃強調環保的重要性，作為一次能源的消耗大戶，燃煤電廠是SO2的主要排放源，目前國內進90%的機組都已經加裝了煙氣脫硫設備，煙氣脫硫設備的正常運行是安全高效的脫除SO2的重要前提。風煙系統作為輸送煙氣的重要系統，其安全高效的運行顯得尤為重要。本文從脫硫系統風煙系統主要流程和設備出發，介紹了風煙系統主要設備檢修工藝和流程，希望本文的工作能為脫硫機組的運行、檢修人員提供一個參考。

【參考文獻】

[1]徐鋼，袁星，楊勇平，等.火電機組煙氣脫硫系統的節能優化運行[J].中國電機工程學報，2012，32（32）：22-29.

[2]廖永進，曾庭華，王力，等.濕法脫硫裝置煙氣系統的設計和運行[J].中國電力， 2005，38（12）：76-81.

[3]李鵬.煙氣脫硫系統擋板密封風電加熱器改造[J].華電技術，2014（05）：72-73.

[責任編輯：楊玉潔]