摘 要:本文介紹了某燃煤電廠濕法脫硫真空脫水系統的大量疑難問題,及設備的維護、難題的解決經驗,特別是在廢棄石膏拋漿庫的情況下維持石膏生產和脫硫廢水排放的經驗,在除塵系統有故障的情況下,通過脫水系統的改善,確保煙氣超低排放,并實現固液廢物零排放的經驗,值得借簽推廣。
關鍵詞:爆管;真空高;真空低;含水率高;Cl-高;零排放
0 引言
為打贏藍天保衛站,舉國上下的燃煤企業都在如火如荼地改進設備,大多實現了超低排放,有條件的企業正向廢水零排放努力。燃煤發電企業大多使用石灰石--石膏濕法脫硫技術[1],附產物石膏一般采用旋流站和真空膠帶脫水機脫水,常用的真空膠帶脫水機有DU型、MB型等型號,真空室固定,膠帶濾布攜濾餅直線行走,實現連續不間斷的石膏脫水。本文介紹某630MW火電機組在廢棄拋漿庫、廢水零排放時石膏脫水系統的維護難題和解決經驗。
1 一般工藝流程介紹
當FGD石膏漿液密度升至1160mg/l(各廠有細微差別)時,通過石膏排出泵排向脫水樓頂層的石膏旋流站。經旋流站一級脫水分離得到濃度約50%左右的濃石膏底流,在重力作用下通過下一樓層的真空脫水機系統進行二級脫水分離,在脫水機濾布上得到含水率約10%的濾餅,濾餅經沖洗使Cl-含量≤0.01%,濾餅卸入石膏庫儲存、裝車銷售。石膏旋流站的溢流和真空脫水機的濾液進入回流水箱后,大量的打回吸收塔或制漿,少量的由廢水處理系統排出。
2 石膏脫水系統的作用
FGD通過脫水系統排除石膏和Cl-等有害物質,維持物料平衡。
一級、二級脫水設備都是為了將FGD中的主要懸浮廢物--石膏進行脫水、控制Cl-含量后進行廢物的資源化利用,并排除一定量的灰份。廢水排放系統排出Cl-、重金屬等。
3 疑難問題的應對措施和效果
3.1 應對廢水量排放不足對策和效果
改廢水水源為石膏旋流站溢流,然后將廢水中懸浮物預沉淀處理[2]后將上清液排給化學處理,可使脫硫廢水含固率可低于0.05%,廢水中Cl-、Mg2+廢物濃度不被濾液、軸封水等稀釋,與吸收塔內的廢物濃度一致,排廢水量可遠低于設計值,再經化學處理后復用于灰渣拌濕。可提升石膏質量、煙氣粉塵排放參數和脫硫效率,促進工業廢水復用。
3.2 應對旋流子爆管、堵塞等缺陷頻繁發生
國產化并改進旋流子,如柱體和錐體改成一體式,沉砂嘴、溢流嘴加耐磨環,壽命可超過5年。每次停爐將吸收塔內的雜物、石膏渣清理干凈,基本消除沉砂嘴堵塞現象;于旋流站入口前管道安裝濾網,也能消除旋流子堵塞現象。
3.3 應對真空度過高
拆除汽液分離器內的除沫器。改襯膠真空母管為玻璃鋼或PPT材質,無內襯,不會出現襯膠脫落引起真空偏高。調整膠帶跑偏量在許可范圍。
3.4 應對真空度過低
排除以下因素:真空室接合面漏真空;真空膠帶跑偏;摩擦帶密封水流量低;濾布跑偏;漿液分布不均;濾布擋板位置太靠中;摩擦帶與膠帶不同步;濾布與膠帶貼合不好,必要時可反裝濾布或提高濾布目數;晶粒粒徑與濾布目數不匹配。
3.5 應對濾餅含水量偏高
可能是真空度不夠,檢修真空盒、密封槽等[3],設法使系統真空度恢復正常。也可能是旋流站分離能力下降,該廠將旋流子底流含固率提高到55%~60%,常化驗。控制濾餅沖洗水量。修補濾布孔洞和接縫,減少漏氣現象。排查汽液分離器底流到回流水箱的管道,不得漏真空,也不得結垢堵塞。化驗、調整石膏漿液品質。檢查并確保氧化空氣分布均勻和充足。校平真空膠帶滑臺。減少石膏漿液中除石膏之外的懸浮物比如灰份的比例。
3.6 應對濾餅Cl-含量偏高
提高廢水排放量,降低FGD中Cl-的濃度;適當提高濾餅沖洗水的量;采用濾餅沖洗水均布措施;降低濾餅含水率;及時更換濾布或采取恢復濾布透氣性的措施;采用3.1的措施。
3.7 應對真空膠帶跑偏難校好
校正真空脫水皮帶機驅動滾筒和尾滾筒與皮帶機的垂直度、驅動滾筒和尾滾筒的水平度、浮動箱和滑板的水平度至最佳范圍。確保支撐系統良好。
3.8 應對脫水皮帶系統喘振
排查抽真空系統,排除管道內襯膠類物質脫落,排除摩擦帶滑入真空室中,排除摩擦帶竄行現象,采用全斷面帆布材質的摩擦帶。
3.9 應對刮刀壽命短,還刮不凈
改刮刀安裝圓螺孔為長腰形孔,當刮刀磨損后用頂絲調整刮板安裝位置,補償刃口與濾布的接觸緊力。將刮刀底部向外向上調整,即減小濾布與刮刀前刀面的夾角,可提高濾布刮凈效果,還延長刮刀、濾布壽命約3年。
3.10 應對濾布壽命短
一方面根據石膏的pH值、溫度、晶粒粒徑等情況匹配濾布,使用中不發生明顯的變形、收縮或伸長。清理濾布沖洗噴嘴,確保濾布沖洗再生效果,可增設沖洗裝置,或用高壓水槍沖洗提高濾布再生效果,延長使用壽命。對濾布上的孔洞等小缺陷及時從反面進行修補。返廠維修損壞的接頭。保留2~3組濾布擋板即可,減少濾布與擋板間的摩擦,消除濾布在擋板端布的磨損、撕裂作用。及時糾偏。
3.11 應對摩擦帶頻繁斷
摩擦帶易被吸入真空槽而斷裂,主因是真空室臺階被摩擦帶磨損。更換新真空室十分有效,但維修成本高。制作幾只網狀擋板嵌入真空槽中,既防止摩擦帶被吸入真空槽中,又透氣,不影響濾餅抽真空,還延長真空室的壽命約5年。
3.12 應對沖洗噴嘴頻繁堵塞
在濾布沖洗、濾餅沖洗泵出口安裝濾網,在適當位置安裝直徑加大很多的供石膏、雜物沉淀的管道,加排污口。改善濾布與石膏漿液的匹配關系,使進入濾布沖洗水箱的石膏成分減少。改善真空泵進口分流水箱和出口匯流水箱,防止水箱因積水產生的鐵銹堵塞噴嘴。
3.13 應對濾餅沖洗水流量、潤滑水流量偏低
增加一路沖洗裝置可增加沖洗水流量,方便運行調整。該廠對小機組,取消濾餅沖洗水泵,取消穿樓板的濾布、濾餅等沖洗管道,重新在同樓層布置各管道,共用原濾布沖洗水泵。由于管道變短變直,管阻顯著減少,管道特性得到改善,總流量可增大,電機不超電流,一機多用。沖洗水管從主管道下方接支管,潤滑水管從主管道上方接支管。改善后完全消除了大、小管道堵塞現象,噴嘴也很少堵塞。也消除了需人工清理濾布沖洗水箱的現象。改節水型濾餅沖洗裝置,可以少量用水。有的廠家改潤滑水直接接工藝水,效果很好。
3.14 應對出石膏與石膏裝車間矛盾
取消布料皮帶機,出石膏與石膏裝車錯峰進行。拆除漏斗狀石膏裝車裝置,既增加庫容,也擴大裝車場地,必要時可用工程機械裝車,提高脫水時間。
4 結論
石膏脫水系統是濕法脫硫超低排放機組的重要輔助設備。對于低溫省煤器和電除塵器不正常的機組來說,需FGD協同除下更多的塵并靠脫水系統排除。吸收塔是脫硫除塵一體化機組除塵的最后保障,脫水系統是吸收塔正常運行的保障。脫硫系統較復雜,需要從系統或全局優化脫水系統,提高可靠性,也只有脫水系統正常可靠,才能真正實現機組零排放。
參考文獻:
[1]劉向東.濕法脫硫真空皮帶機運行控制分析與改進[J].電力科技與環保,2011,27(6).
[2]應春華,劉柏輝,等.脫硫廢水排放的控制項目及標準探討[J].熱力發電,2005(9).
[3]張桂平.濕法脫硫真空皮帶脫水機石膏含水率超標處理措施[J].科技論壇,2013(25).
作者簡介:
胡輝(1972- ),男,四川省遂寧市人,工程師,多年從事電廠鍋爐灰渣、脫硫環保設備的技術管理工作。