關(guān)于煙氣脫硫系統(tǒng)的安全性探討

劉 濤

(山西國(guó)控環(huán)球工程有限公司,山西 太原 030000)

煙氣脫硫系統(tǒng)主要用于降低SO2排放，許多煙氣脫硫工藝已經(jīng)普遍應(yīng)用在工業(yè)中。通常，煙氣脫硫系統(tǒng)的安全性與其系統(tǒng)使用壽命以及系統(tǒng)的投用率存在密切的關(guān)聯(lián)，所以企業(yè)需要引起高度重視，否則就會(huì)影響企業(yè)的正常生產(chǎn)，從而導(dǎo)致企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益下降，不利于促進(jìn)企業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。

1 煙氣脫硫系統(tǒng)的定義

煙氣脫硫系統(tǒng)，又稱為FGD系統(tǒng)，是從工業(yè)廢氣或者煙道氣中去除SO2以及將SO3的系統(tǒng)，是一種燃燒后脫硫技術(shù)。通常，這種系統(tǒng)主要運(yùn)用塔內(nèi)強(qiáng)制氧化方法或者漿液循環(huán)的石灰石煙氣脫硫工藝或者石膏濕法煙氣脫硫工藝。其具體工藝流程是原煙氣經(jīng)過增壓風(fēng)機(jī)不斷升壓，利用吸收塔煙氣入口進(jìn)入到吸收塔中，煙氣進(jìn)入吸收塔后向上方進(jìn)行流動(dòng)，而且和逆向噴淋降低的循環(huán)漿液的小液滴發(fā)生碰撞，在噴淋區(qū)域煙氣和堿性石灰石漿液引起良好的接觸反應(yīng)，將煙氣中含有的二氧化硫脫除后，通過除霧器將煙氣中的所有霧滴都去除點(diǎn)，再?gòu)臒焽枧欧懦鰜?；石灰石漿液是由裝置在吸收塔內(nèi)部噴淋母管上的很多噴嘴噴射出來，和煙氣接觸發(fā)生過程中與反應(yīng)脫除煙氣中的CO2后，進(jìn)入到吸收塔漿池中，從而形成石膏漿液。在煙氣脫硫系統(tǒng)中，煙道其和堿性物質(zhì)在噴霧塔內(nèi)碰撞，在水中溶解煙道氣包含的SO2，反應(yīng)生成稀酸溶液，之后和在水中溶解的堿性物質(zhì)形成中和反應(yīng)，再?gòu)乃芤簝?nèi)析出形成的硫酸鹽以及亞硫酸鹽。

2 煙氣脫硫系統(tǒng)的安全性介紹

FGD系統(tǒng)定義是FGD系統(tǒng)對(duì)發(fā)電機(jī)組安全性產(chǎn)生的影響和F自身的安全程度。其主要包括兩個(gè)方面的含義：一方面是影響機(jī)組安全，比如：影響電除塵和鍋爐運(yùn)行、腐蝕尾部煙道以及影響人身安全和灰渣利用等等。另一方面是FGD系統(tǒng)自身的安全程度，比如：系統(tǒng)每個(gè)設(shè)備的防腐性以及穩(wěn)定性等等，其關(guān)乎到FGD系統(tǒng)的運(yùn)行安全性。通常，如果FGD系統(tǒng)有先進(jìn)的設(shè)計(jì)，其安全性是相當(dāng)好的，不僅很少影響原有機(jī)組，而且自身具有很高的安全性。

3 煙氣脫硫系統(tǒng)自身的安全性

3.1 FGD系統(tǒng)中設(shè)備的安全

若煙氣進(jìn)入吸收塔中出現(xiàn)溫度鍋蓋的情況，超出145℃，就屬于異常運(yùn)行，這樣容易導(dǎo)致除霧器出現(xiàn)變形或者塌落的現(xiàn)象。在調(diào)試過程中，若煙氣擋板無法順利打開，高溫?zé)煔馊菀讚p害吸收塔內(nèi)部的噴淋層以及防腐襯膠等等，為了避免出現(xiàn)這種類型的損害，可以將適量的沖洗水噴嘴安裝在FGD煙氣入口位置，這樣有利于減少煙氣溫度帶來的影響。

3.2 煙氣脫硫系統(tǒng)的防腐

3.3 防止煙氣脫硫系統(tǒng)中出現(xiàn)結(jié)垢

第一，提升鍋爐電除塵器的運(yùn)行效率，確保煙氣脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)能夠控制在合理的范圍內(nèi)。第二，吸收塔液內(nèi)的石膏飽和度不能高于135%。第三，選擇適宜的pH值運(yùn)行，防止pH值驟然發(fā)生改變[1]。 第四， 確保吸收塔漿液完全氧化。第五，將適量的添加劑添加到吸收劑中，比如：乙二酸以及鎂離子等等。第六，停運(yùn)過程中立即將碰到漿液的管道仔細(xì)清洗干凈。第七，定期或者不定期的檢查，在最短時(shí)間內(nèi)找到隱藏的問題，而且在操作過程中必須要防止煙氣脫硫系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)堵塞的情況。

4 煙氣脫硫系統(tǒng)影響發(fā)電機(jī)組安全性

4.1 影響鍋爐運(yùn)行安全

當(dāng)煙氣脫硫系統(tǒng)啟動(dòng)和停下時(shí)，通常煙氣在主路與旁路之間相互切換，由于兩種路煙道阻力存在差異，所以會(huì)對(duì)鍋爐中的爐膛負(fù)壓產(chǎn)生一定影響。尤其是當(dāng)煙氣脫硫系統(tǒng)出現(xiàn)保護(hù)反應(yīng)時(shí)，煙氣脫硫系統(tǒng)旁路擋板在兩秒之內(nèi)就能迅速開啟，導(dǎo)致鍋爐中的爐膛波動(dòng)變化是相當(dāng)大的，若燃燒的煤炭質(zhì)量不可靠，工作人員就不能及時(shí)將負(fù)壓恢復(fù)到正常的狀態(tài)，甚至出現(xiàn)鍋爐滅火的情況。設(shè)計(jì)兩臺(tái)機(jī)組共同使用一套煙氣脫硫系統(tǒng)，當(dāng)脫硫系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，一些濃度較高的SO2就會(huì)進(jìn)入到停止運(yùn)行的鍋爐中而導(dǎo)致爐膛從負(fù)壓轉(zhuǎn)變?yōu)檎龎?，這樣既腐蝕停止運(yùn)行的鍋爐，又影響鍋爐檢修工作正常進(jìn)行，在這種情況下需要啟動(dòng)一臺(tái)引風(fēng)機(jī)。由此可見，設(shè)計(jì)煙氣脫硫系統(tǒng)中的煙氣系統(tǒng)時(shí)，需要高度重視。

就鍋爐影響來講，煙氣脫硫系統(tǒng)運(yùn)行不正常，通常有兩種：其一，煙氣脫硫系統(tǒng)斷電，各個(gè)循環(huán)泵都停止運(yùn)行。其二，煙氣脫硫系統(tǒng)增壓風(fēng)機(jī)出現(xiàn)問題。其中，對(duì)于煙氣脫硫系統(tǒng)斷電，如果不能迅速打開旁路，高溫?zé)煔饩蜁?huì)沖進(jìn)煙氣脫硫系統(tǒng)，必定損壞系統(tǒng)內(nèi)的防腐材料[2]。其有效解決措施是將水冷裝置安裝在煙氣脫硫系統(tǒng)入口，在旁路尚未打開前加入已經(jīng)冷卻的煙氣。也可以使擋板的電源和廠用電進(jìn)行接通，這樣即便煙氣脫硫系統(tǒng)斷電，旁路擋板能夠在秒內(nèi)迅速打開，在很大程度上能夠防止高溫破壞煙氣脫硫系統(tǒng)內(nèi)的各個(gè)設(shè)備。

4.2 腐蝕煙囪和鍋爐尾部通道

脫硫結(jié)束后，吸收塔出口煙氣溫度僅僅有約46℃，如果不進(jìn)行加熱，就會(huì)導(dǎo)致尾部煙道出現(xiàn)腐蝕的現(xiàn)象，降低尾部煙道的質(zhì)量，影響其安全運(yùn)行。大量的研究結(jié)果顯示，脫硫前，不管是煙囪內(nèi)壁溫度還是煙氣溫度，其都比露點(diǎn)溫度高，所以一般煙氣無法在煙囪以及尾部煙道內(nèi)壁出現(xiàn)結(jié)露的情況，雖然SO2降低，但是相對(duì)于沒有脫硫前，其煙氣的腐蝕性只增不減，而且由于煙囪脫硫后正壓區(qū)域的擴(kuò)大，也會(huì)導(dǎo)致煙囪受到嚴(yán)重腐蝕，所以脫硫結(jié)束后需要定期或者不定期檢查煙囪以及煙道，一旦找到問題，必須要在第一時(shí)間采取有效的解決措施，還需要對(duì)尾部煙道做好防腐保護(hù)工作，以免其出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。

5 結(jié)語

現(xiàn)如今，煙氣脫硫系統(tǒng)的長(zhǎng)時(shí)間正常運(yùn)行尚未得到密切關(guān)注。就全球火電廠脫硫和我國(guó)促進(jìn)火電廠脫硫國(guó)產(chǎn)化的實(shí)際情況來分析，脫硫系統(tǒng)已經(jīng)成為成為主系統(tǒng)，與汽機(jī)系統(tǒng)的地位是相似的。設(shè)計(jì)水平高的煙氣脫硫系統(tǒng)，其自身具有一定的安全性，難以影響原有機(jī)組。因此，相關(guān)部門需要注重?zé)煔饷摿蛳到y(tǒng)的安全性，若對(duì)煙氣脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)做出進(jìn)一步完善，使其安全性得到大幅度提升，這樣在運(yùn)行過程中就可以防止出現(xiàn)重大的經(jīng)濟(jì)損失。