論630MW機組脫硫水系統(tǒng)的安全、節(jié)能與優(yōu)化

胡輝

摘要：本文介紹某燃煤石灰石-石膏濕法脫硫電廠中水系統(tǒng)存在的隔離困難、缺少備用等大量不足和改善方法，以及取得的節(jié)水節(jié)能減排效果，為機組的安全和煙氣治理特別是粉塵控制作出了重要貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：水系統(tǒng);節(jié)能;減排;零排放

一、引言

某2×630MW濕法脫硫機組脫硫耗工藝水167t/h[1]，高于同類機組60t/h[2]的水平，可窺見節(jié)能降耗空間巨大。該廠FGD耗工藝水、消防水、工業(yè)水的消耗。2臺公用工藝水泵、每爐2臺除霧器沖洗水泵供水。FGD常溢流導(dǎo)致事故和更高水耗，離零排放差距巨大。

二、工藝水系統(tǒng)存在的問題與對策

（一）工藝補水系統(tǒng)存在的問題與對策

1.工藝補水系統(tǒng)存在的問題

當(dāng)某事故噴淋裝置需更換總閥門時，工藝水箱不能補水;反之，工藝水箱修電動門時，事故噴淋裝置必須停水，工藝水箱必須停止補水，中斷供水，給機組帶來嚴(yán)重的安全隱患。間斷性大流量補水提高了機組工業(yè)水泵出力的峰谷差，不利于全廠水平衡和工業(yè)水泵的節(jié)能。

2.應(yīng)對工藝補水系統(tǒng)問題的對策

（1）在工業(yè)水去事故噴淋的分支上安裝DN200的分支總門。事故噴淋系統(tǒng)檢修不再影響工藝水補水。

（2）在工業(yè)水箱補水電動門前安裝手動門，當(dāng)檢修補水電動門時，可以實現(xiàn)此電動門的隔離。

（3）給工藝水箱補水管路安裝DN150的補水旁路。當(dāng)需檢修補水電動門時，工藝水箱可正常補水。

（4）給工藝水箱安裝DN80的小流量自動控制補水旁路，只要水箱水位高于水箱允許的最高值就停止補水，一旦低于最高值就自動連續(xù)補水。

（二）工藝水泵、除霧器沖洗水泵的共同問題對策

1.工藝水泵、除霧器沖洗水泵的共同問題

（1）問題一：因為一用一備的設(shè)備需一周一切換，各泵入口手動閘閥易失效而必須更換，但更換任何一臺泵的入口手動門都需要工藝水箱排空，兩臺機組和公用系統(tǒng)同時失去工藝水的供應(yīng)，檢修難度大，整個電廠的安全風(fēng)險特別大。

（2）問題二：現(xiàn)場實際情況是六臺泵的排空門及管道匯合到一根母管上，然后匯合工藝水箱的溢流管道，再通向地溝。任一臺泵的入口或出口設(shè)備內(nèi)漏的確定都非常困難，現(xiàn)場噪聲較大，對滲漏缺陷難已確定到具體設(shè)備。

（3）問題三：任一臺泵或出口電動門故障退役，都將導(dǎo)致機組失去備用泵，檢修耗時長，甚至影響雙機組。

2.工藝水泵、除霧器沖洗水泵共同問題之對策

（1）問題一之對策：在各泵的入口增設(shè)一次手動門。一次門全開，正常禁用。當(dāng)二次門壞了需更換時，才啟用并關(guān)閉一次門，便于隔離檢修。

（2）問題二之對策：在所有泵的排空手動門后安裝透明易拆裝管道。當(dāng)從排地總管發(fā)現(xiàn)有泵內(nèi)漏時，通過光照或拆卸此透明管道，迅速定位缺陷設(shè)備。

（3）問題三之對策：在#2、#3除霧器沖洗水泵的止回門后，出口電動門前，各開三通，用管道和聯(lián)絡(luò)閥門將這兩臺除霧器沖洗水泵接通，并在此管道上安裝消防栓一只。當(dāng)任一臺除霧器沖洗水泵有較大的故障需處理時，打開此聯(lián)絡(luò)門，實現(xiàn)四臺除霧器沖洗水泵互為備用。通過消防栓可以向系統(tǒng)直接補消防水，節(jié)能和安全，避免非火災(zāi)使用消防水的情況發(fā)生。泵出口電動門后增設(shè)手動門。

（三）工藝水系統(tǒng)存在的問題與對策

1.工藝水系統(tǒng)存在的問題

大量末端用戶均并聯(lián)在同一工藝水母管上，當(dāng)某設(shè)備的進(jìn)水閥門壞，或進(jìn)水閥門前管道壞，必須停用工藝水母管。大量閥門、管道難以隔離檢修，導(dǎo)致雙機組存在嚴(yán)重的安全隱患。

2.工藝水系統(tǒng)存在問題之對策

分單元，即對各吸收塔設(shè)立分支工藝水母管;在脫水樓、吸收塔、事故漿液罐相互之間設(shè)立隔立閥門，在各吸收塔適當(dāng)管道上安裝消防栓作為應(yīng)急補水接口。對絕對不可暫停水源的設(shè)備并聯(lián)其它水源。

三、軸封水系統(tǒng)存在的問題與改進(jìn)

（一）軸封水系統(tǒng)存在問題

1.軸封水管回水門及門后檢修隔離困難

嚴(yán)格說仍屬工藝水系統(tǒng)問題。如同工藝水系統(tǒng)中的工藝水母管的眾多用戶問題，各設(shè)備軸封用水回水閥門及門后管道檢修，難以隔離，帶水壓焊接作業(yè)難保證焊接質(zhì)量。

2.軸封水母管背壓高

機組歷經(jīng)數(shù)次技術(shù)改進(jìn)，不斷增加用水設(shè)備，導(dǎo)致軸封水母管背壓高，原設(shè)計的軸封水母管φ57偏小了。發(fā)現(xiàn)有新增設(shè)備的水表不轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)動慢的安全隱患。

3.軸封水母管通向回流水箱

軸封回水排向回流水箱，雖然可用于制漿、排向吸收塔，但工藝水的利用效率不高;出石膏時，回流水箱大流量排向吸收塔會影響吸收塔的液位控制;濾液用于制漿，多次誘發(fā)石灰石漿液罐虛假液位事故。

（二）軸封水系統(tǒng)的改進(jìn)方法

1.增設(shè)隔離閥門

分單元，在軸封水母管適當(dāng)位置加裝隔離閥門，比如在供漿系統(tǒng)段、#1吸收塔段、#2吸收塔段等位置加裝隔離閥門、排空閥門，方便隔離檢修工作。

2.軸封水母管增容

對靠近工藝水箱的設(shè)備加裝回工藝水箱的回水支管。關(guān)閉部份設(shè)備的閥門。安裝水表進(jìn)行監(jiān)視分析。

3.將軸封水母管通向工藝水箱

軸封水母管通向回流水箱處加隔離門，正常時關(guān)閉，將靠工藝水箱那一端通向工藝水箱。

四、脫硫系統(tǒng)工業(yè)水耗量大的原因與對策

（一）機組FGD工業(yè)水耗量大的原因分析

鍋爐大量摻燒污泥、褐煤，燃料水分高，導(dǎo)致煙氣水分高。原煙氣水分高、原煙氣溫度高和低溫省煤器泄漏都將釋放大量的熱提高吸收塔內(nèi)的水分蒸發(fā)量。漿液置換和廢水排放排出水分約30t/h。石膏含水率較高也帶走大量水分。

（二）機組FGD水耗大的對策

杜絕拋棄石膏漿液，除向化學(xué)排廢水不向脫硫系統(tǒng)外排任何漿液和水。復(fù)用工業(yè)廢水、反滲透濃水、生活污水、凈煙道冷凝水等。降低石膏含水率。消除系統(tǒng)溢流事件。減少需耗水類缺陷發(fā)生。

五、脫硫排廢水系統(tǒng)存在的問題與對策

（一）機組廢水量排放不足的原因和導(dǎo)致的問題

1.機組廢水量排放不足的原因

為打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)和廢水零排放，現(xiàn)禁止向廠外排達(dá)標(biāo)脫硫廢水，禁止拋漿?；瘜W(xué)處理脫硫廢水能力受到脫硫廢水高含固量的極大限制，只能比設(shè)計少處理廢水。但氯離子等有害成分受到稀釋，導(dǎo)致應(yīng)比設(shè)計多排廢水。矛盾重重。

2.機組廢水量排放不足導(dǎo)致的不良后果

長期脫硫廢水排放量不足，導(dǎo)致粉塵排放超標(biāo)，漿液中毒，脫硫效率下降，能耗增加，吸收塔起泡溢流嚴(yán)重，不能復(fù)用其它廢水。實驗證明，只要加強脫硫廢水排放或進(jìn)行漿液置換，就立即改善相關(guān)指標(biāo)。

（二）機組脫硫廢水量排放不足的應(yīng)對之策

利用石膏旋流站的溢流做為脫硫廢水旋流給料泵的水源。利用預(yù)沉箱沉淀懸浮物[3]后再排向化學(xué)處理，避免脫硫廢水遭受稀釋。

（三）改善廢水排放方法后的效果

脫硫廢水含固量顯著降低，廢水中可溶廢物濃度提高，且節(jié)水使FGD液位受控，破解了廢水相關(guān)問題。

結(jié)論

我國濕法脫硫技術(shù)起源于上世紀(jì)末的引進(jìn)技術(shù)，經(jīng)過多年的運行、國家排放標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)要求的不斷提高，F(xiàn)GD經(jīng)多次改造發(fā)生了較大變化，導(dǎo)致此環(huán)保系統(tǒng)中水系統(tǒng)暴露出不少問題。水系統(tǒng)通過優(yōu)化解決，不但能提高機組的安全可靠性，還能節(jié)能減排，提高運行、檢修靈活性。

參考文獻(xiàn)：

[1]西安熱工研究院有限公司.某廠全廠水平衡試驗報告[R].2016.9

作者單位：江蘇鎮(zhèn)江發(fā)電有限公司