300MW機(jī)組脫硫風(fēng)煙系統(tǒng)維護(hù)特點(diǎn)探討

孫紹洲

【摘 要】我國(guó)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(guó)內(nèi)進(jìn)90%的機(jī)組都已經(jīng)加裝了煙氣脫硫設(shè)備。煙氣脫硫設(shè)備的正常運(yùn)行是安全高效的脫除SO2的重要前提。風(fēng)煙系統(tǒng)作為輸送煙氣的重要系統(tǒng)，其安全高效的運(yùn)行顯得尤為重要。本文從脫硫系統(tǒng)風(fēng)煙系統(tǒng)主要流程和設(shè)備出發(fā)，詳細(xì)介紹了脫硫工藝風(fēng)煙系統(tǒng)，最后介紹了風(fēng)煙系統(tǒng)主要設(shè)備檢修工藝和流程，希望本文的工作能為脫硫機(jī)組的運(yùn)行人員提供一個(gè)參考。

【關(guān)鍵詞】燃煤機(jī)組；脫硫；檢修；風(fēng)煙系統(tǒng)

0 前言

SO2的排放一般來(lái)自兩個(gè)方面，一方面是天然污染源，另一方面是人類活動(dòng)產(chǎn)生的，其中人類活動(dòng)產(chǎn)生的SO2占到總排放量的2/3。經(jīng)濟(jì)發(fā)展是以能源消耗為支撐的，我國(guó)正處在經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)的時(shí)期，對(duì)能源的消耗量巨大，據(jù)統(tǒng)計(jì)目前我國(guó)對(duì)一次能源的消耗量?jī)H次于美國(guó)，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(fā)電，必然導(dǎo)致大量的SO2的排放，所以目前國(guó)內(nèi)進(jìn)90%的燃煤機(jī)組已經(jīng)添加了脫硫設(shè)備。目前比較成熟的脫硫工藝可以根據(jù)脫硫的流程和方式分為燃燒前脫硫、燃燒內(nèi)脫硫和燃燒后脫硫三部分，而燃燒后脫硫技術(shù)因其技術(shù)成熟，工藝簡(jiǎn)單是目前較多采用的脫硫工藝。燃燒后脫硫技術(shù)又稱為煙氣脫硫技術(shù)（FGD）通過(guò)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(shù)按照吸收工質(zhì)的不同又可以分為濕法脫硫、干法脫硫、半干法脫硫技術(shù)，其中以石灰石/石膏法為代表的濕法脫硫技術(shù)是目前大多數(shù)電廠采用的脫硫工藝[1]。

1 脫硫工藝風(fēng)煙系統(tǒng)介紹

典型的石灰石/石膏法煙氣脫硫系統(tǒng)將升壓風(fēng)機(jī)布置在吸收塔上游，從而可以保證整個(gè)FGD系統(tǒng)處在正壓運(yùn)行的狀態(tài)，同時(shí)也避免了升壓風(fēng)機(jī)低溫腐蝕的發(fā)生，延長(zhǎng)了整個(gè)FGD系統(tǒng)使用的壽命。從鍋爐出來(lái)的煙氣首先經(jīng)過(guò)電除塵裝置進(jìn)行除塵操作，然后進(jìn)入脫硫系統(tǒng)。脫硫系統(tǒng)入口有兩個(gè)擋板，一個(gè)是旁路擋板，另一個(gè)是進(jìn)口擋板。旁路擋板的目的就是在不適用脫硫設(shè)備或者是脫硫設(shè)備檢修時(shí)，直接將煙氣送入煙囪。進(jìn)口擋板控制進(jìn)入脫硫系統(tǒng)煙氣的流量和流速，經(jīng)過(guò)進(jìn)口擋板的煙氣通過(guò)升壓風(fēng)機(jī)的升壓作用進(jìn)行輸送，補(bǔ)充脫硫過(guò)程中可能具有的壓降。通過(guò)升壓風(fēng)機(jī)的煙氣溫度仍然很高，一般高于120℃，這么高的溫度直接進(jìn)入吸收塔會(huì)大大的降低脫硫系統(tǒng)的吸收性能，所以在進(jìn)入吸收塔前設(shè)置了一個(gè)煙氣-煙氣換熱器（GGH），降溫到80℃左右再進(jìn)入吸收塔。煙氣進(jìn)入吸收塔后進(jìn)行脫硫反應(yīng)，吸收塔內(nèi)原煙氣與漿液充分接觸繼續(xù)降溫到45℃左右的。脫硫后的煙氣通過(guò)塔頂除霧器消除煙氣中的含硫水分進(jìn)入GGH，最后煙氣通過(guò)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(guò)程[2-3]。

2 風(fēng)煙系統(tǒng)設(shè)備簡(jiǎn)述

煙氣進(jìn)入脫硫系統(tǒng)最先接觸是煙氣擋板，煙氣擋板分為進(jìn)口煙氣擋板、出口擋板和旁路擋板三個(gè)部分。煙氣擋板是連接脫硫工藝和鍋爐的主要部件，在運(yùn)行中主要用于實(shí)現(xiàn)脫硫設(shè)備的隔離或投入運(yùn)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(gè)擋板門一般都需要單獨(dú)配置密封風(fēng)機(jī)，用來(lái)防止煙氣的泄露。擋板的密封風(fēng)可以釆取加熱和不加熱兩種方式，運(yùn)行實(shí)踐表明加熱密封風(fēng)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(fēng)。

另一個(gè)重要的設(shè)備是風(fēng)煙系統(tǒng)中的升壓風(fēng)機(jī)，升壓風(fēng)機(jī)主要作用是克服煙氣脫硫整個(gè)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(jìn)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(duì)于國(guó)內(nèi)的老機(jī)組加裝脫硫裝置，單靠引風(fēng)機(jī)是不足以克服這個(gè)阻力，因此一般在原來(lái)并聯(lián)運(yùn)行的兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)的公用煙道后面布置一臺(tái)或在原來(lái)并聯(lián)運(yùn)行的兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)出口各布置一臺(tái)風(fēng)機(jī)，即增壓風(fēng)機(jī)。新建機(jī)組配置脫硫裝置，可以一臺(tái)鍋爐配置二臺(tái)引風(fēng)機(jī)，引風(fēng)采用二級(jí)葉輪。機(jī)組一般配置一臺(tái)鍋爐配置兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)和一臺(tái)增壓風(fēng)機(jī)，機(jī)組一般配置一臺(tái)鍋爐配置兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)和二臺(tái)增壓風(fēng)機(jī)。增壓風(fēng)機(jī)一般布置在原煙氣側(cè)）和吸收塔之前，避免了低溫?zé)煔獾母g，從而減輕了風(fēng)機(jī)制造和材料選型的難度。風(fēng)機(jī)葉片材質(zhì)主要考慮防止葉片磨損，以保證長(zhǎng)壽命運(yùn)行。在結(jié)構(gòu)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(shuō)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(qiáng)污染物的擴(kuò)散；避免煙囪降落液滴對(duì)煙道、煙囪和上游設(shè)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(jìn)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(dǎo)熱區(qū)一般用搪瓷鋼。這些部件較為容易發(fā)生腐蝕。

3 風(fēng)煙系統(tǒng)設(shè)備檢修

由上文的分析可知，F(xiàn)GD的風(fēng)煙系統(tǒng)的設(shè)備主要包括煙氣進(jìn)口擋板、旁路擋板、升壓風(fēng)機(jī)、GGH、煙道等。風(fēng)煙系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備的正常運(yùn)行是脫硫系統(tǒng)風(fēng)煙系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提，所以在運(yùn)行和投運(yùn)之前要對(duì)脫硫工藝風(fēng)煙系統(tǒng)的這些設(shè)備分別進(jìn)行檢修，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問(wèn)題，保證風(fēng)煙系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中能夠高效安全的運(yùn)行。運(yùn)行過(guò)程中如果發(fā)現(xiàn)脫硫系統(tǒng)存在問(wèn)題要及時(shí)正確的處理，保證脫硫機(jī)組的安全運(yùn)行。

脫硫工藝的風(fēng)煙系統(tǒng)的升壓風(fēng)機(jī)是輸送煙氣和保證設(shè)備壓力的重要設(shè)備，一般采用可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)。軸流式風(fēng)機(jī)的主要部件包括進(jìn)氣箱、機(jī)殼、導(dǎo)葉環(huán)、主軸承箱、中間軸、聯(lián)軸器和機(jī)殼等，對(duì)該設(shè)備檢修前首先要：1）在風(fēng)機(jī)停運(yùn)前測(cè)量脫硫系統(tǒng)各部分的震動(dòng)以及軸承溫度，檢查脫硫系統(tǒng)中各部分是否有泄漏點(diǎn)；2）準(zhǔn)備好檢修過(guò)程所需要的備品、材料等；3）要認(rèn)真做好檢查記錄。然后是檢修過(guò)程，檢修過(guò)程包括葉輪的拆卸與裝配、軸承組的拆卸、單個(gè)軸承的拆卸、可調(diào)前導(dǎo)葉拆卸和裝配、后導(dǎo)葉的拆卸和裝配，最后是增壓風(fēng)機(jī)的調(diào)試運(yùn)行，檢修過(guò)程要按照規(guī)范具體的去實(shí)行。

煙氣擋板在脫硫系統(tǒng)中起著重要的作用，它控制著脫硫系統(tǒng)煙氣的進(jìn)出。煙氣擋板主要包括旁路擋板和進(jìn)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(zhǔn)備和停運(yùn)檢修兩部分。檢修前要做好設(shè)備的檢查、診斷，準(zhǔn)備好檢修過(guò)程的備品、材料等，檢查葉片的保險(xiǎn)鎖定裝置可以正常工作，停運(yùn)前要將擋板門開(kāi)到鎖定位置，并且保證擋板門能夠準(zhǔn)確的調(diào)整各個(gè)開(kāi)度。最后就是對(duì)葉片、密封空氣裝置、軸承、渦輪箱、擋板鏈接等機(jī)構(gòu)的檢修。

風(fēng)煙系統(tǒng)中另外一個(gè)重要的設(shè)備就是煙氣-煙氣換熱器，國(guó)內(nèi)的煙氣的換熱器大多采用回轉(zhuǎn)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(shí)的進(jìn)行清灰處理，合理布置換熱器各部件之間的間隙，保證設(shè)備在運(yùn)行中軸承的高效正常運(yùn)行。

4 結(jié)論

我國(guó)的“十三五”規(guī)劃強(qiáng)調(diào)環(huán)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(guó)內(nèi)進(jìn)90%的機(jī)組都已經(jīng)加裝了煙氣脫硫設(shè)備，煙氣脫硫設(shè)備的正常運(yùn)行是安全高效的脫除SO2的重要前提。風(fēng)煙系統(tǒng)作為輸送煙氣的重要系統(tǒng)，其安全高效的運(yùn)行顯得尤為重要。本文從脫硫系統(tǒng)風(fēng)煙系統(tǒng)主要流程和設(shè)備出發(fā)，介紹了風(fēng)煙系統(tǒng)主要設(shè)備檢修工藝和流程，希望本文的工作能為脫硫機(jī)組的運(yùn)行、檢修人員提供一個(gè)參考。

【參考文獻(xiàn)】

[1]徐鋼，袁星，楊勇平，等.火電機(jī)組煙氣脫硫系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化運(yùn)行[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2012，32（32）：22-29.

[2]廖永進(jìn)，曾庭華，王力，等.濕法脫硫裝置煙氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行[J].中國(guó)電力， 2005，38（12）：76-81.

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

[責(zé)任編輯：楊玉潔]