堿法脫硫在鍋爐吹管階段的運(yùn)行技術(shù)

謝治國(guó)　劉朋

摘 要：首次運(yùn)行的鍋爐必須進(jìn)行蒸汽吹管，一是防止鍋爐投入運(yùn)行后影響蒸汽品質(zhì)，二是提高鍋爐的安全性和經(jīng)濟(jì)性。濕法脫硫系統(tǒng)（FGD）作為爐后煙氣排放的最后一道工序就顯得尤為重要。為了確保FGD系統(tǒng)的安全，針對(duì)鍋爐吹管階段石灰石制漿系統(tǒng)、脫水系統(tǒng)及廢水處理系統(tǒng)未具備投運(yùn)條件的情況，文章對(duì)采用堿法脫硫的運(yùn)行技術(shù)進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：鍋爐吹管；堿法；脫硫；運(yùn)行研究

引言

近年來隨著大氣污染受到重視，國(guó)家頒布了嚴(yán)苛的大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，超低排放已成為未來電廠環(huán)保的趨勢(shì)。燃煤電廠作為大氣污染物的排放大戶，從施工建設(shè)到吹管調(diào)試再到投產(chǎn)運(yùn)行，都受到環(huán)保部門的時(shí)刻監(jiān)督。

本文結(jié)合建投承德上板城2×350MW熱電聯(lián)產(chǎn)工程鍋爐吹管期間，在石灰石制漿系統(tǒng)、脫水系統(tǒng)未具備投運(yùn)條件的情況下，采用堿法脫硫的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，闡述了各個(gè)系統(tǒng)在運(yùn)行中的注意事項(xiàng)以確保鍋爐順利吹管。

1 堿法脫硫的吸收原理

堿法脫硫是用NaOH堿液來吸收煙氣中的SO2。由于煙氣中含有大量的CO2，用NaOH堿液洗滌煙氣時(shí)，首先CO2與NaOH發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致pH降低。隨著反應(yīng)的繼續(xù)，pH降到7.6以下時(shí)，發(fā)生吸收SO2的反應(yīng)，隨著吸收劑Na2SO3的不斷生成，脫硫效率也不斷提高。當(dāng)吸收液中的Na2SO3全部轉(zhuǎn)變成NaHSO3時(shí)，吸收反應(yīng)停止，此時(shí)pH值降至4.4。但隨著煙氣中SO2在溶液中進(jìn)行物理溶解，pH值仍持續(xù)下降。因此在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，要將吸收液的pH控制在有效吸收范圍4.4-7.6。

1.1 吸收過程

在吸收塔中，煙氣與噴嘴噴出的堿液逆流接觸，發(fā)生如下反應(yīng)：

（1）2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O；（2）Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3；以上兩式總反應(yīng)為：NaOH+SO2→NaHSO3；可以看出，Na2SO3仍具有脫除SO2的能力，是煙氣脫硫的主要物質(zhì)。

1.2 循環(huán)過程

脫硫后的NaHSO3經(jīng)循環(huán)泵入口管道放凈口排入吸收區(qū)地坑，與堿液發(fā)生中和反應(yīng)。目的是將吸收液中的NaHSO3中和為Na2SO3，通過地坑泵再打回吸收塔繼續(xù)參與反應(yīng)。即：NaHSO3+NaOH →Na2SO3+H2O

2 運(yùn)行前的準(zhǔn)備工作

2.1 工藝水系統(tǒng)

工藝水系統(tǒng)的作用為：吸收塔補(bǔ)水、循環(huán)泵機(jī)封水、減速機(jī)冷卻水、各系統(tǒng)沖洗水等。該系統(tǒng)應(yīng)確保以下試車條件：（1）工藝水箱補(bǔ)水電動(dòng)閥就地及遠(yuǎn)控開關(guān)正常，液位計(jì)遠(yuǎn)控顯示正常；（2）工藝水泵（一用一備）遠(yuǎn)控啟動(dòng)及電機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，并能互為切換；（3）工藝水泵出口電動(dòng)閥就地及遠(yuǎn)控開關(guān)正常，出口管道壓力變送器及流量計(jì)遠(yuǎn)控顯示正常；（4）吸收塔補(bǔ)水電動(dòng)閥就地及遠(yuǎn)控開關(guān)正常；（5）循環(huán)泵機(jī)封水、減速機(jī)冷卻水、各系統(tǒng)沖洗水及地坑補(bǔ)水終端閥門

均處于關(guān)閉狀態(tài)。

2.2 漿液循環(huán)系統(tǒng)

漿液循環(huán)系統(tǒng)的作用是將吸收塔反應(yīng)區(qū)的吸收液通過循環(huán)泵提升到噴淋層，經(jīng)噴嘴后霧化。該系統(tǒng)應(yīng)確保以下試車條件：（1）循環(huán)泵入口電動(dòng)閥就地及遠(yuǎn)控開關(guān)正常；（2）循環(huán)泵（兩用一備）就地事故按鈕、遠(yuǎn)控啟動(dòng)及電機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

2.3 除霧器沖洗水系統(tǒng)

除霧器沖洗水系統(tǒng)的作用主要是沖洗除霧器，防止除霧器積灰致使除霧器壓降過大。該系統(tǒng)應(yīng)確保以下試車條件：（1）除霧器沖洗水泵（一用一備）就地事故按鈕、遠(yuǎn)控啟動(dòng)及電機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，并能互為切換；（2）除霧器沖洗水泵出口電動(dòng)閥就地及遠(yuǎn)控開關(guān)正常，出口管道壓力變送器及流量計(jì)遠(yuǎn)控顯示正常；（3）塔上除霧器沖洗電動(dòng)閥就地及遠(yuǎn)控開關(guān)正常，沖洗總管手動(dòng)閥為全開。

2.4 事故噴淋系統(tǒng)

事故噴淋系統(tǒng)的作用是當(dāng)吸收塔進(jìn)口煙氣溫度超設(shè)定值后，自動(dòng)打開噴淋閥門進(jìn)行降溫。該系統(tǒng)應(yīng)確保以下試車條件：事故噴淋氣動(dòng)閥氣源正常、遠(yuǎn)控開關(guān)正常，手動(dòng)閥為全開。

2.5 吸收區(qū)地坑系統(tǒng)

吸收區(qū)地坑系統(tǒng)的作用是當(dāng)吸收塔pH值降低時(shí)，將循環(huán)泵入口排空閥打開，吸收液流入地坑，人工向地坑中加入堿片，將吸收液中和后重新打回吸收塔內(nèi)參與反應(yīng)。該系統(tǒng)應(yīng)確保以下試車條件：（1）地坑液位計(jì)就地及遠(yuǎn)控顯示正常；（2）地坑泵（一用一備）遠(yuǎn)控啟動(dòng)及電機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)正常；（3）地坑至吸收塔手動(dòng)閥為全開。

2.6 吸收塔系統(tǒng)

吸收塔是煙氣與脫硫劑進(jìn)行反應(yīng)的場(chǎng)所。該系統(tǒng)應(yīng)確保以下試車條件：（1）煙道入口熱電偶遠(yuǎn)控畫面顯示正常；（2）攪拌器電機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)正常；（3）液位計(jì)、PH計(jì)遠(yuǎn)控畫面顯示正常。

2.7 其他

備足量的堿片（純度99%）用于運(yùn)行時(shí)調(diào)節(jié)吸收塔內(nèi)反應(yīng)區(qū)的pH值。同時(shí)，要配備檢測(cè)設(shè)備，如：測(cè)溫槍、測(cè)振儀等。

3 啟動(dòng)及運(yùn)行中的注意要素

3.1 工藝水供應(yīng)

工藝水的消耗主要是隨煙氣蒸發(fā)，同時(shí)為各運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備機(jī)械密封提供水源。是整個(gè)脫硫系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，為確保工藝水的不間斷運(yùn)行應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）采用兩路不同水源給工藝水箱供水，如：電廠服務(wù)水、工業(yè)水；（2）啟泵前，提前5分鐘打開機(jī)封水；（3）運(yùn)行中電機(jī)軸承溫度不得超過80℃，并做好記錄；（4）給吸收塔補(bǔ)水時(shí)，確保補(bǔ)水電動(dòng)閥全開，工藝水箱回流閥半開，水箱液位低于2/3要及時(shí)補(bǔ)水。

3.2 漿液循環(huán)泵運(yùn)行

噴淋的漿液不僅吸收煙氣中的SO2，同時(shí)也起到煙氣降溫的作用，保護(hù)吸收塔內(nèi)的防腐材料。應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）啟泵前，提前5分鐘打開機(jī)封水及減速機(jī)冷卻水；（2）運(yùn)行中電機(jī)軸承溫度不得超過80℃，并做好記錄；（3）停泵后，嚴(yán)禁馬上再啟動(dòng)，啟動(dòng)間隔30分鐘；（4）停泵后，打開入口排凈閥排凈泵殼內(nèi)的吸收液，并對(duì)管道進(jìn)行沖洗。

3.3 吸收塔運(yùn)行

吸收塔運(yùn)行時(shí)最重要的兩個(gè)因素是液位和pH值。吸收塔液位必須高于溢流管的安裝口，防止吸收液從溢流管的放氣口噴出。pH值過低不但不利于脫硫，同時(shí)會(huì)對(duì)設(shè)備造成腐蝕，影響設(shè)備使用壽命。應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）一小時(shí)測(cè)一次pH值，及時(shí)加堿，控制在4.5以上；（2）注意吸收塔的液位，及時(shí)向塔內(nèi)補(bǔ)水；（3）塔內(nèi)除霧器每?jī)尚r(shí)沖洗一次，防止除霧器堵塞。

3.4 廢水處理

吹管結(jié)束后向廢水中加石灰以調(diào)節(jié)廢水的pH值，處理后的廢水可以作為鍋爐沖灰水、灰?guī)旒訚袼?、煤?chǎng)噴淋水以及渣倉(cāng)加濕水等。

4 結(jié)束語(yǔ)

運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行人員要嚴(yán)格按工藝要求控制運(yùn)行條件，嚴(yán)格按操作規(guī)程和設(shè)備說明書進(jìn)行操作，做好脫硫運(yùn)行記錄，同時(shí)要注意防水、防觸電、防腐蝕等事故的發(fā)生。