石膏脫水系統(tǒng)常見故障分析與處理

摘要：文章介紹了惠州平海發(fā)電廠2×1000MW機組石灰石/石膏煙氣濕法脫硫系統(tǒng)的石膏脫水系統(tǒng)的工藝流程，并結合實際運行過程中該系統(tǒng)經常出現(xiàn)的故障現(xiàn)象分析了其原因，提出相應的處理方法，對脫硫系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行具有一定借鑒意義。

關鍵詞：煙氣脫硫；石膏脫水系統(tǒng)；故障分析；故障處理；發(fā)電廠 文獻標識碼：A

中圖分類號：X701 文章編號：1009-2374（2016）18-0087-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.18.043

廣東惠州平海發(fā)電廠有限公司#1、#2機組均為1000MW超超臨界燃煤發(fā)電機組，相應配備2套石灰石/石膏煙氣濕法脫硫裝置，該工程采用國電龍源技術，設計處理機組的全部煙氣量，脫硫效率達到96%以上，副產品為含水率不大于10%的石膏。本文主要介紹該脫硫裝置石膏脫水系統(tǒng)的主要工藝流程，并結合實際情況，簡要闡述了該系統(tǒng)在運行過程中經常出現(xiàn)的幾種故障現(xiàn)象，并分析其原因，提出了相應的解決方案。

1 石膏脫水系統(tǒng)概況

石膏脫水系統(tǒng)為1、2號機組兩套脫硫裝置共用，包括兩套石膏旋流器、兩臺真空皮帶脫水機和配套的真空泵、氣水分離器、濾布沖洗水箱和濾布沖洗水泵、濾餅沖洗水箱和濾餅沖洗水泵、石膏卸料及轉運皮帶、一套廢水旋流設施等。兩臺石膏旋流器共用一個石膏溢流漿液箱，石膏溢流漿液箱裝有防止發(fā)生沉淀的頂進式攪拌器。真空皮帶脫水機共設2臺，每臺真空皮帶脫水機的出力分別按2臺鍋爐BMCR工況運行時FGD裝置石膏總產量的75%考慮，并對應配置水環(huán)式真空泵；兩臺真空皮帶脫水機下漿管道通過電動三通擋板互為備用，提高系統(tǒng)運行的可靠性。兩套脫硫裝置設置1個石膏庫，其儲存能力按存放2臺鍋爐BMCR工況全煙氣脫硫運行7天的石膏量設計。

兩套脫硫裝置共設一套廢水旋流系統(tǒng)，包括廢水旋流箱及攪拌器、廢水旋流泵、廢水旋流器、廢水緩沖箱及攪拌器、廢水泵等。廢水緩沖箱的容量能滿足2臺機組BMCR工況下3小時的廢水儲存量。廢水泵一運一備設置。

吸收塔石膏漿液通過石膏排出泵送至石膏脫水系統(tǒng)，經過石膏旋流器濃縮和真空皮帶脫水機脫水，脫水后的石膏表面含水率小于10%，氯離子濃度小于100ppm，滿足綜合利用的要求，石膏儲存在石膏庫。石膏旋流器的溢流自流至石膏溢流漿液箱或廢水旋流箱，石膏溢流漿液箱漿液通過石膏溢流漿液泵返回吸收塔。真空皮帶脫水機的濾液經過濾液水池收集后，經過濾液水泵打至濕式球磨機入口供制漿用水或磨機再循環(huán)箱，使濾液水在FGD系統(tǒng)中循環(huán)使用。濾液水還可以由濾液水泵輸送至石膏溢流漿液箱，再通過石膏溢流輸送泵至吸收塔。廢水旋流箱的漿液通過廢水旋流泵打至廢水旋流器，經廢水旋流器濃縮后，底流自流至石膏溢流漿液箱返回吸收塔再利用，溢流進入廢水緩沖箱，再經廢水泵送至廢水處理系統(tǒng)，從FGD系統(tǒng)清除氯化物、氟化物、重金屬元素的排放水。脫硫廢水經廢水處理系統(tǒng)處理達標后排放。

2 系統(tǒng)常見故障分析及處理

2.1 石膏含水率超標

2.1.1 現(xiàn)象：石膏黏性較大，品質下降，顏色變深；含水率超標嚴重時，肉眼即可看到石膏類似稀泥狀；還可以通過定期化驗分析結果知道含水率大于10%。

2.1.2 可能引發(fā)原因：

第一，真空皮帶機濾布堵塞，真空度較高。皮帶機的真空升高，則表明濾液水通過濾布的壓差增加，壓差增加的原因有兩點：（1）脫水設備運行不正常，如濾布沖洗不干凈或者濾布達到使用壽命（濾布出現(xiàn)抽絲或者濾布孔徑增大）均能導致真空皮帶機脫水效果變差；（2）石膏漿液本身性質的變化，如漿液中小顆粒石膏晶體增多或漿液中的雜質含量增加等引起濾布過濾通道的堵塞，使得漿液中的水不易從濾布孔隙分離出來。

第二，真空度較低。真空度低于正常值的主要原因在于真空密封管線有泄露（如氣水分離器有泄露）或者管路堵塞（比如真空泵氣路堵塞），不暢通。此外，脫水皮帶機密封水流量不足或者密封皮帶磨損嚴重，也會出現(xiàn)漏真空，從而表現(xiàn)為真空度偏低。

第三，石膏漿液的含固量低。實際運行過程中若能形成大顆粒的、易于脫水的石膏晶體，由于其含固量越高，則石膏含水率越低。

第四，石膏濾餅厚度。有實驗研究表明，當濾餅厚度在10～30mm之間增長時，其真空增加，相應石膏濾餅含水率隨之下降；當濾餅厚增加至30mm以上時，雖然真空隨之增加，但因濾餅太厚阻礙了濾餅中水分的脫除，石膏含水率呈上升趨勢。

第五，廢水排放量少；煙氣中的HCl、HF和飛灰以及石灰石中的雜質都會進入吸收塔漿液中，長期運行后吸收塔漿液的Cl-濃度和從飛灰中不斷溶出的一些重金屬離子濃度會逐漸升高，氯離子大量存在影響石膏的結晶，產生更多的晶核，晶體多樣化，不利于脫水。

2.1.3 可采取的措施：

第一，皮帶機運行過程中加強檢查濾布沖洗水投運情況，確保濾布無堵塞；若是濾布已經達到使用壽命，應及時更換；對石膏漿液品質加強監(jiān)控，使其粒度在合格范圍。

第二，發(fā)現(xiàn)泄漏點和堵塞點，及時聯(lián)系檢修人員處理。

第三，運行中密切監(jiān)視旋流站壓力，依據(jù)吸收塔漿液密度控制好含固量。

第四，運行過程中，通過調節(jié)真空皮帶機的頻率維持濾餅厚度在25～35mm。

第五，加強廢水排放，加強吸收塔漿液品質和石膏品質的監(jiān)控。

2.2 濾布跑偏頻繁出現(xiàn)，導致真空皮帶機異常停運

2.2.1 現(xiàn)象：濾布跑偏信號報警，并保護停運真空皮帶機，且就地檢查濾布偏離運行軌跡。

2.2.2 可能引發(fā)原因：

第一，下漿量過大，同時皮帶機轉速過低。

第二，尾部張緊輪已到限位，使濾布太松。

第三，濾布接頭受偏不正。

第四，濾布平托輥生銹導致無法轉動。

第五，濾布自動糾偏裝置故障：（1）自動糾偏裝置氣源壓力不足；（2）自動糾偏裝置電磁閥不能正常動作；（3）與糾偏氣囊連接的軸承不轉動。

第六，驅動或從動滾筒松動或中心線不平行。

第七，皮帶跑偏嚴重導致濾布跑偏。

2.2.3 可采取的措施：

第一，調整石膏排出泵的頻率從而減少皮帶機上的漿液量，同時提高皮帶機轉速?？刂剖嗪穸仍?5～35mm。

第二，配合檢修人員調整濾布張緊。

第三，對濾布接頭重新打接。

第四，更換濾布平托輥。

第五，檢查氣源是否正常，檢查電磁閥動作是否正常，檢查連接軸承是否轉動。

第六，重新調整驅動或從動滾筒。

第七，糾正皮帶。

2.3 氣水分離器液位高報警，導致真空泵跳閘

2.3.1 現(xiàn)象：氣水分離器液位高報警，保護停真空泵。

2.3.2 可能引發(fā)原因：

第一，石膏排出泵出力過大，石膏旋流站底流量增多，導致石膏脫水機處理量增大。

第二，石膏濾餅沖洗水閥門開度過大，導致進入石膏脫水系統(tǒng)的水量增多。

第三，氣水分離器下降管堵塞，導致排水不暢。

第四，氣水分離器液位報警開關故障，誤報。

2.3.3 可采取的措施：

第一，檢查石膏排出泵出力、石膏旋流站分配箱壓力及旋流子投運個數(shù)。

第二，調節(jié)石膏濾餅沖洗水流量。

第三，停運設備，聯(lián)系檢修人員清理氣水分離器下降管。特別是在濾液水池攪拌器故障期間，應使用外接工藝水沖洗該下降管底部周邊，并盡快恢復攪拌器運行。

第四，聯(lián)系熱控人員校對氣水分離器液位報警開關。

2.4 真空皮帶機濾布頻繁開裂

2.4.1 現(xiàn)象：濾布出現(xiàn)較大裂縫，影響石膏脫水效果，并容易產生濾布跑偏，從而導致真空皮帶機故障停運。

2.4.2 可能引發(fā)原因：

第一，真空皮帶脫水機驅動或從動滾筒松動或中心線不平行。

第二，濾布質量差，容易老化或磨損。

第三，尾部石膏刮刀調整不當，損壞濾布。

第四，運行時間過長，滾筒、托輥等零部件磨損嚴重，導致濾布運轉偏斜起折。

第五，糾偏裝置異常，致使濾布跑偏嚴重。

2.4.3 可采取的措施：

第一，重新調整滾筒和托輥的運行中心。

第二，采購質量好、耐磨損的濾布。

第三，調整好尾部石膏刮刀。

第四，加強運行監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)初期時的濾布起折，并調整糾正，并更換磨損嚴重的設備零部件。

第五，檢查并處理好濾布糾偏裝置。

第六，做好重要零部件的良好儲備，以應對各類異常故障。

2.5 石膏旋流站三通閥去到皮帶機的橡膠管路容易堵塞

2.5.1 現(xiàn)象：實際運行過程中經常出現(xiàn)石膏旋流站三通閥去到皮帶機的橡膠管路堵塞的情況，需要檢修人員清理疏通后方能使用。

2.5.2 可能引發(fā)原因：

第一，運行中，通過三通閥的切換，從而使石膏漿液去到相應皮帶機，由于閥門位置調整不當或者旋流站壓力過高時，會有部分漿液越過擋板去到未運行皮帶機一側，從而使得漿液在管路中沉積。

第二，啟動皮帶機之前和停運皮帶機時，未將橡膠管路充分沖洗干凈，使得漿液沉積在管路中。

2.5.3 可采取的措施：

第一，聯(lián)系檢修人員調整閥門位置，在實際運行中注意控制旋流站壓力，以避免漿液濺到停運皮帶一側的橡膠管路中。

第二，在停運真空皮帶機時，應該用工藝水充分沖洗干凈，在啟動之前運行人員必須就地確認管路暢通后才允許啟動。

3 結語

目前國內百萬機組電廠脫硫項目迅速發(fā)展，而國家對環(huán)保的要求越來越嚴格，運行過程中只有保持石膏脫水系統(tǒng)穩(wěn)定、安全運行，才能保證脫硫裝置的安全、穩(wěn)定、高效運行。

參考文獻

[1] 李煥輝.1000MW超超臨界壓力燃煤發(fā)電機組環(huán)保運行規(guī)程[S].廣東惠州平海發(fā)電廠有限公司.

[2] 曾庭華，楊華，廖永進，郭斌.濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的調試、試驗及運行[M].北京：中國電力出版社，2008.

作者簡介：鄭偉（1987-），女，湖南岳陽人，廣東惠州平海發(fā)電廠有限公司助理工程師，研究方向：電廠脫硫、化學專業(yè)運行。

（責任編輯：王 波）