石灰石—石膏濕法煙氣脫硫脫水系統運行優化探討

郭秀芳

（貴州烏江水電開發有限責任公司大龍分公司，貴州烏江 554300）

0 引言

當前，我國的石灰石—石膏濕法煙氣脫硫脫水系統是由真空泵、真空皮帶脫水機、旋流器、石膏儲存和運輸系統以及濾布沖洗水泵共同構成，結合實際情況對其不斷進行優化，可以保證其經濟效益、生態效益以及社會效益的同步提升，值得進行深入探討。

1 石灰石—石膏濕法煙氣脫硫脫水系統運行優化原則

①石灰石-石膏濕法煙氣脫硫脫水系統運行優化需要堅持安全可控的原則，保證對相關設備的設置可以滿足整個系統在不同工況下的運行要求，在發生突發性停電時需要將繼續供電的負荷和保安電源進行有效連接，避免發生安全事故，保證工作人員的人身安全；②堅持運行經濟的原則，即在設計優化過程中將系統中容易被磨損、腐蝕的設備，進行便于安裝和拆卸的設計，煙道和箱管等部位合理設計檢查孔數量，科學設計供電方案并制定漿液輸送的防堵等，提高系統運行效率，降低不必要的成本支出；③堅持環境容忍原則，即對系統的優化需要滿足當前我國在環保方面的要求，并在此基礎上進一步降低其二氧化硫排放量，綜合處理廢水，盡可能避免將廢水進行外排，清洗設備的水需要收集在各區域的地坑中，使其可以通過吸收塔系統而被重復利用；④堅持條件適應性原則，根據當地的氣候條件合理選擇場地，盡可能為系統優化提供良好的外部條件。例如，東北地區需要將設備放在室內，并對管道進行保溫處理[1]，如圖1 所示。

2 石灰石—石膏濕法煙氣脫硫脫水系統運行優化對策

2.1 調整吸收塔漿液品質

吸收塔漿液品質對整個石灰石—石膏濕法煙氣脫硫脫水系統的運行都具有一定程度的影響，會直接影響到實際脫硫脫水效果，在該系統中目前對其的控制指標主要有酸堿值、氧化風量、煙氣含塵量以及石灰石品質等，其中如果石灰石含有較多的雜質和過高的鎂含量會直接削弱脫水效果，阻礙脫水機處理；而煙氣含塵量較大時，會導致石膏顏色變暗，各種較細顆粒度的粉塵會融入在石膏中，將其石膏脫水性能，甚至造成濾布堵塞；沒有充足的氧化風量，會在系統運行過程中有亞硫酸鈣產生，削弱石膏脫水脫硫效果；酸堿值控制過高會導致漿液亞硫酸鈣和碳酸鈣含量的提升，同樣影響脫水效果。對此，需要在系統優化的過程中考慮其對系統運行的影響。例如，在優化時有效控制酸堿值、石膏結晶時間以及石膏漿液密度，促進容易分離和脫水石膏的形成，為了避免亞硫酸鈣和石灰石對石膏品質的影響，在發現石膏中亞硫酸鈣含量小于0.5%之后，及時檢查氧化風管是否存在泄漏點，如果石灰石含量過高及時調整酸堿值，并保證石膏結晶溫度最低值不小于40℃，最高值不超過60℃，保證脫硫效率和石膏顆粒的質量，做到有效的系統優化。

圖1 脫硫基本流程

2.2 控制漿液密度

石灰石—石膏濕法煙氣脫硫脫水系統的優化需要控制漿液密度，使其可以在進行石膏旋流器的過程中，密度數值在正常范圍內，保證脫水脫硫效率。經相關調查研究發現，在脫硫劑和煙氣的不斷反應中，漿液在吸收塔中的密度也得到不斷升高，通過對其中漿液進行抽樣分析，發現其在密度超過1085kg/m3之后的脫硫效率會不斷下降，而漿液密度過度又會浪費脫硫劑石灰石。所以，最好在優化過程中將漿液的密度控制在1075～1085kg/m3之間，保證系統的高速穩定運行。此外，漿液密度大小受真空皮帶機的影響，可以在真空皮帶機運行之前，把石膏旋流站兩路分配器的運行控制模式切換為自動模式，從而穩定漿液箱的液位[2]。

表1 優化凝汽器真空系統灌水查漏工藝

2.3 重視堵塞問題的優化

堵塞問題是石灰石—石膏濕法煙氣脫硫脫水系統較為常見的問題，如果工作人員對設備調整等相關工作沒有合理進行，就可能會導致堵塞，堵塞會為系統運行帶來極大的阻礙作用。比如，在漿液密度合格的前提下，其進入旋流器后需要保證其分離出的底流漿液的濃度在50%左右，其可能會由于各種堵塞問題造成濃度異常問題，從而降低系統運行的經濟性。對此，需要工作人員合理設置漿液循環泵的數量，通過人員之間的協作和相關專家的指導，制定出最佳的漿液循環泵組合方案，并將方案投入具體的實踐中觀察其效果，保證方案的有效性。此外，保證清污機的正常運行，對泵體設備也會有一定的保護作用。例如，貴州華電大龍發電有限公司對取水口A 清污機齒輪卡澀故障的攻克，檢修人員在發現其卡澀原因是由于刮板變形、支撐管脫落、軸套磨損嚴重間隙過大造成的之后，及時將其進行修復，更換刮板和支撐管，并調整了軸套之間的間隙避免水中出現雜質對泵體內備件會造成的損害，保證清污機齒輪的正常運行，并保證清污機整套設備優化成本不超過2000 元。

2.4 優化系統工藝

石灰石-石膏濕法煙氣脫硫脫水系統的優化需要將其各個部位的工藝技術進行優化，用局部質量的提高，帶動整體系統運行質量的提高。例如，貴州華電大龍發電有限公司對凝氣真空系統灌水查漏工藝的優化，其通過對優化小組成員基本知識、七大手法應用以及質量和目標管理的培訓，使其有良好的能力支持。針對廠內型號為N17600-2、單臺冷卻面積為17600m2的凝汽器真空系統單殼體、雙流程、表面式凝汽器的配置情況，根據電力行業改革方向、市場環境以及廠內實際情況，設計在凝汽器處加裝一個長期可使用的、固定的、易觀察監測的液位計，將該工藝進行優化，其目標為液位器制作成本不超過2000 元，制作出的產品便于觀察液位并可進行長期使用，有較為簡單的操作性，一名工作人員就可以對其進行維修。在準備活動做好之后，其將工藝優化的實際問題進行總結，初步明確液位計的制作材料、長度、固定方式以及工藝標準等，具體如表1，制作完成后經過效果檢查，將檢查情況和優化之前比較發現其具有操作簡單、易監測、較高經濟效益等，保證了優化的有效性[3]。

2.5 通過檢修進行優化

通過檢修對石灰石—石膏濕法煙氣脫硫脫水系統進行的優化相較于其他方式而言更具有針對性和側重點，可以極大程度保證系統優化的方案的可操作性，避免出現“為了優化而優化”的現象。例如，貴州華電大龍發電有限公司對于機密封油真空泵運行中軸承溫度偏高的問題的解決，其在觀察系統運行過程中，發現其軸瓦溫度偏高現象出現的次數較為頻繁，需要通過檢修人員的多次檢修和對真空泵密封組件、軸承的更換才能進行緩解，但是這種方式在增加檢修人員工作壓力的同時，還會增加密封油真空泵減速機運行損壞風險，導致最終不得不將減速機進行更換，增加系統運行的成本。對此，其在優化過程中著重改善密封油真空泵軸承的溫度問題，使其可以在運行過程中保持在55℃以下，并設計優化密封冷卻水系統管路的成本不超過2000 元。

2.6 循環水泵的優化

循環水泵是石灰石—石膏濕法煙氣脫硫脫水系統中較為重要的設備之一，需要結合其運行情況將其進行重點優化。例如，貴州華電大龍發電有限公司針對水泵振動情況的技術攻關，在2018 年8 月18 日，檢修班在收到循環水泵房D 循環水泵進、出口方向振動異常增大的運行通知之后，立刻組織檢修人員進行現場檢查，經過檢修人員對電機頂部的間隙檢查發現，導軸承間隙的最大值為0.16mm，最小值卻只有0.02mm，檢修人員根據檢測數據將其進行間隙調整，平均值為0.08mm。調整之后在試轉過程中發現進、出口方向的振動依舊很大，進、出口方向振動達0.15mm，電機上部最大振動達0.18mm。第二天，對這種檢修班通過專業分析，調整D 循環水泵的中心，將泵軸提起1cm，進行人工盤軸，發現其較為靈活并沒有卡澀現象，之后繼續調整中心，但是振動情況依舊沒有得到改善。對此，最終決定先將泵和電機之間的連接斷開，電機獨自運行進行測振，檢測振動值為78μm，初步判斷是電機問題導致的振動過大現象，其通過對導致其振動變大原因的逐一分析排查后決定更換電機，有效消除振動，使其振動結果小于0.04mm，提高其安全經濟性，保證系統的正常運行。

3 結語

總而言之，石灰石—石膏煙氣脫硫技術的脫硫效率相較于其他技術更高，具有較強的可靠性，對煤種也有極佳的適應性，其產生的副產品可以進行綜合利用，具有極大的應用價值，需要相關人員結合其已有的系統情況，采用合適的措施對其進行優化，從而達到其運行目標。