濕法脫硫系統(tǒng)潛在問題分析及對策

王永輝，張立穎

(1.貴州興義電力發(fā)展有限公司，貴州 興義 562400；2.國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院，遼寧 沈陽 110006)

隨著國家節(jié)能減排及環(huán)境保護(hù)要求不斷提高，燃煤火力發(fā)電廠脫硫系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性也越來越重要，石灰石—石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)因脫硫效率高、技術(shù)成熟、適用范圍廣等被大多數(shù)火力發(fā)電企業(yè)所采用[1]。目前，燃煤發(fā)電機(jī)組已全部安裝脫硫裝置，而脫硫系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行已變成企業(yè)正常生產(chǎn)的首要任務(wù)之一。2015年1月1日，《環(huán)境保護(hù)法》的實(shí)施更是將脫硫系統(tǒng)的地位提到了歷史性高度，為了保證脫硫系統(tǒng)的安全運(yùn)行，深挖脫硫系統(tǒng)潛在問題和隱患，從而消除因脫硫系統(tǒng)故障引起機(jī)組停運(yùn)處理已經(jīng)刻不容緩。

本文根據(jù)火電企業(yè)管理過程中重眼前問題和直接問題，輕視長遠(yuǎn)問題和間接因素的狀況，分析歸納了濕法脫硫系統(tǒng)中容易忽視的一些潛在問題和隱患，并提出了應(yīng)對措施和管理建議。

1 石灰石粒徑問題

某電廠濕式球磨機(jī)設(shè)備出廠技術(shù)說明書上重要技術(shù)數(shù)據(jù)如表1所示，濕式球磨機(jī)進(jìn)口石灰石粒徑要求小于20 mm，而很多企業(yè)實(shí)際采購來的石灰石原料粒徑經(jīng)常超過20 mm，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，粒徑超標(biāo)的石灰石雖能通過濕式球磨機(jī)磨成石灰石漿液，整個(gè)石灰石漿液制備系統(tǒng)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但濕式球磨機(jī)的出力往往會下降很多，而且存在物料不平衡，發(fā)生球磨機(jī)出口端吐石子現(xiàn)象，同時(shí)粒徑超標(biāo)的石灰石進(jìn)入球磨機(jī)還引起球磨機(jī)襯板磨損加速、漏漿，脫硫總體電耗升高等問題。

表1 某電廠濕式球磨機(jī)重要技術(shù)數(shù)據(jù)

石灰石粒徑超標(biāo)問題還促使“脫硫添加劑”行業(yè)崛起，尤其近幾年，全國很多銷售脫硫添加劑企業(yè)宣稱其脫硫添加劑可大幅提高燃煤電廠脫硫效率，很多企業(yè)大量購買脫硫添加劑，卻未能有效控制本單位石灰石粒徑，因?yàn)楹芏嗝摿蛱砑觿┲皇且环N表面活性劑或者化學(xué)反應(yīng)催化劑，本身并不會脫除二氧化硫[2]，只是提高了石灰石的利用率，濕式球磨機(jī)入口石灰石粒徑超標(biāo)往往引起其出口最終石灰石漿液濃度偏高，CaCO3的利用率降低，這就為使用脫硫添加劑創(chuàng)造了條件，而隨著脫硫系統(tǒng)長期運(yùn)行，石膏和廢水被排出系統(tǒng)后，脫硫添加劑的濃度不斷降低，必須要不斷加入新的添加劑才能起到提高脫硫效率的作用[3]，因此脫硫系統(tǒng)運(yùn)行成本也有了不小的增幅。

石灰石粒徑超標(biāo)引起濕式球磨機(jī)出力下降，經(jīng)常需要啟動備用磨機(jī)制漿，造成脫硫系統(tǒng)電耗升高，也不利于系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，一旦運(yùn)行磨機(jī)出現(xiàn)故障，則會對整個(gè)系統(tǒng)造成影響。石灰石粒徑問題的控制本身很簡單，只要嚴(yán)格把關(guān)石灰石進(jìn)廠驗(yàn)收環(huán)節(jié)，不合格產(chǎn)品嚴(yán)格退貨，從源頭上解決這一問題是最簡單有效的措施。

2 二氧化硫吸收氧化環(huán)節(jié)問題

國內(nèi)火電行業(yè)濕法煙氣脫硫裝置招標(biāo)建設(shè)往往采用EPC總包或BOT等模式進(jìn)行，尤其是2008年以后脫硫行業(yè)發(fā)展迅速，很多脫硫公司忙于爭搶訂單，忽視了設(shè)計(jì)創(chuàng)新、售后反饋等環(huán)節(jié)，很多新建工程往往都是套用其他項(xiàng)目圖紙，如吸收塔氧化風(fēng)管采用懸吊結(jié)構(gòu)安裝方式仍然在很多項(xiàng)目上實(shí)施(見圖1)，這種在實(shí)際運(yùn)行中被證明因氧化空氣管曝氣過程中經(jīng)常存在振動，使得懸吊裝置抱箍以及與之接觸的鋼梁處防腐設(shè)施容易損壞造成氧化空氣管垮塌等問題，只能由企業(yè)在機(jī)組檢修時(shí)改為支撐結(jié)構(gòu)(見圖2)。類似的設(shè)計(jì)缺陷一定要盡早解決，打破思維定勢，如果一直在原設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上修修補(bǔ)補(bǔ)，對企業(yè)造成的影響是深遠(yuǎn)的。

圖1 氧化風(fēng)管懸吊安裝

圖2 氧化風(fēng)管支撐安裝

3 防腐問題

在生產(chǎn)企業(yè)中，非立即暴露出的問題往往不會引起管理人員的重視，像脫硫系統(tǒng)玻璃鱗片防腐工作，對防腐材料、施工工藝、施工環(huán)境、施工條件等有嚴(yán)格的要求，但實(shí)際施工過程中，工人不按規(guī)范作業(yè)，相關(guān)隱患不會馬上表露出來，而放松了對防腐工作的監(jiān)管，最終造成脫硫系統(tǒng)經(jīng)常跑冒滴漏[4]，問題不斷。所以，企業(yè)施工時(shí)找到專業(yè)的防腐施工隊(duì)伍是非常必要的，這樣才能很好解決脫硫系統(tǒng)對設(shè)備的腐蝕防范工作。

4 脫硫廢水問題

脫硫廢水系統(tǒng)實(shí)際上承擔(dān)著維持整個(gè)脫硫系統(tǒng)水平衡以及不銹鋼材質(zhì)的設(shè)備腐蝕控制的責(zé)任，如果不引起重視，將會對系統(tǒng)長期運(yùn)行造成很大影響。專業(yè)人員對脫硫系統(tǒng)腐蝕、結(jié)垢等方面的問題都比較熟悉，往往關(guān)注到系統(tǒng)腐蝕的直接因素和特點(diǎn)，而忽略了整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)整和物料平衡。

脫硫廢水系統(tǒng)作為整個(gè)脫硫系統(tǒng)的輔助系統(tǒng)，是不容重視的環(huán)節(jié)，這些系統(tǒng)往往是保證整個(gè)系統(tǒng)長期良好穩(wěn)定運(yùn)行的必備裝置。脫硫廢水系統(tǒng)離脫硫集控室一般比較遠(yuǎn)，如果不經(jīng)常運(yùn)行則系統(tǒng)內(nèi)石膏容易沉積，造成管道堵塞等問題，運(yùn)行中往往需要人員經(jīng)常調(diào)整加藥量，現(xiàn)場檢查維護(hù)等才能保證脫泥機(jī)正常脫出含水量較低的泥餅。

5 結(jié)束語

脫硫系統(tǒng)煙氣旁路取消后，已不能隨便停運(yùn)系統(tǒng)來處理脫硫缺陷，脫硫系統(tǒng)已經(jīng)成為火電廠的第四大主機(jī)，電廠管理人員往往對脫硫系統(tǒng)重視不夠，其潛在隱患或問題得不到有效管控，將對整個(gè)脫硫系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響，進(jìn)而對全廠環(huán)保工作造成巨大負(fù)擔(dān)，因此燃煤電力企業(yè)應(yīng)重視對脫硫裝置運(yùn)行維護(hù)的系統(tǒng)性和科學(xué)化管理。

[1] 張 偉,陳 民,邢 浩,等.脫硫超低排放技術(shù)改造及經(jīng)濟(jì)性分析[J].東北電力技術(shù)，2017,28(3) :38-31.

[2] 李治國,江博瓊,金東春,等.某脫硫添加劑在600 MW機(jī)組濕法煙氣脫硫系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].環(huán)境污染與防治，2011,33 (11) :89-92.

[3] 黃會才,譚錚輝,陳國艷.脫硫添加劑在濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的應(yīng)用[J].電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào)，2011,26(1):118-122.

[4] 梁 磊.脫硫塔噴淋區(qū)防護(hù)設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].東北電力技術(shù)，2016，37(8):38-41.