燃煤電廠脫硫設(shè)備運行中存在的問題探析

何永信

（云南能投紅河發(fā)電有限公司，云南 紅河 661600）

根據(jù)現(xiàn)階段我國電力企業(yè)最新信息數(shù)據(jù)進一步顯示，直至2020 年為止，燃煤電廠脫硫設(shè)備火電機組，并且其設(shè)備發(fā)展已經(jīng)累積10.6 億kW，并且該設(shè)備的基礎(chǔ)普及效率已經(jīng)達到了96%左右。雖然在十一五發(fā)展策略環(huán)境下，燃煤電廠脫硫設(shè)備得到了快速普及，但是設(shè)備實際運轉(zhuǎn)過程中，其工程質(zhì)量仍然存在著質(zhì)量參差不齊、設(shè)備損壞嚴重等情況，無法跟上社會發(fā)展腳步。因此，針對脫硫設(shè)備及其運行參數(shù)做一些優(yōu)化調(diào)整，以提高設(shè)備的安全性、穩(wěn)定性是非常必要的。

一、燃煤電廠脫硫技術(shù)概論

燃燒后脫硫技術(shù)方式又被稱為煙氣脫硫模式，所以在燃煤電廠脫硫技術(shù)中，需要根據(jù)脫硫試劑的具體種類進行規(guī)劃區(qū)分，其中包含以石灰石物質(zhì)作為基礎(chǔ)條件的鈣化法，以MgO 位置作為基礎(chǔ)環(huán)境的鎂化法，以Na2SO3 物質(zhì)作為基礎(chǔ)條件的鈉化法，以NH3 物質(zhì)作為基礎(chǔ)條件的氨化法，以有機堿為基礎(chǔ)的有機堿法。

其中現(xiàn)階段燃煤電廠脫硫技術(shù)中心通常使用的商業(yè)脫硫技術(shù)則是鈣化法，該技術(shù)占據(jù)總體比例90%以上。

（一）物理法

該技術(shù)在使用過程中，通常借助重力分離技術(shù)以及磁性分離技術(shù)，有效去除煤炭物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的硫化鐵物質(zhì)，但是此種技術(shù)模式實施過程中，所存在的硫物質(zhì)占據(jù)了總體煤炭中硫物質(zhì)的三分之二[1]。

（二）化學(xué)法

煤塊經(jīng)過大面積粉碎處理之后，需要與硫酸鐵水溶液進行相互結(jié)合，并且在專業(yè)反應(yīng)設(shè)備中經(jīng)過加熱處理后，將物質(zhì)溫度提升至100-130 度左右，進而保證硫酸鐵物質(zhì)以及黃鐵礦物質(zhì)經(jīng)過充分反應(yīng)后，進而轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵物質(zhì)以及單體硫物質(zhì)，而硫酸亞鐵物質(zhì)通過氧化操作后能夠循環(huán)使用，而單體硫物質(zhì)則需要作為輔助產(chǎn)品進行回收操作。

（三）液化法

煤炭物質(zhì)在液化操作技術(shù)中，主要包含合成法、直接裂解加氫法和熱溶加氫法等。所以煤炭物質(zhì)在液化操作過程中，其硫分物質(zhì)會與氫物質(zhì)相互反應(yīng)，從而成為硫化氫物質(zhì)不斷散發(fā)，最終得到了高熱量數(shù)值、低硫參數(shù)、低灰分等燃燒物質(zhì)。

煙道氣脫硫有干法和濕法之分。前者使用固體粉末或顆粒為吸附劑，如石灰粉吹入法，活性炭法和活性氧化錳法等。后者用液體為吸收劑，燃料脫硫可回收硫分、減輕硫氧化物的污染、提高燃料的熱值。

二、燃煤電廠脫硫設(shè)備運行問題

（一）腐蝕問題

燃煤電廠脫硫設(shè)備運行以及操作環(huán)節(jié)上，設(shè)備腐蝕問題成為了現(xiàn)階段設(shè)備首要解決的問題之一，其中設(shè)備腐蝕問題針對金屬物質(zhì)來說，具有不同種類的特點。

第一，設(shè)備點蝕從本質(zhì)上看，主要表現(xiàn)為金屬設(shè)備表面產(chǎn)生了細小的銹跡孔洞，為此其腐蝕方向通常為縱方向，長期以往則會造成鋼材質(zhì)結(jié)構(gòu)穿透問題，而造成以上問題則是氯離子物質(zhì)針對鋼材的影響[2]。第二，對于金屬材質(zhì)來說，其縫隙腐蝕一般在金屬材質(zhì)的焊接縫隙位置、螺釘連接位置上產(chǎn)生許多細小的縫隙問題，而導(dǎo)致其問題的主要原因則是電解質(zhì)物質(zhì)進入電解池區(qū)域中所產(chǎn)生的化學(xué)腐蝕性質(zhì)。第三，燃煤電廠脫硫設(shè)備運行過程中，其應(yīng)力腐蝕問題主要在設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)力以及氯離子物質(zhì)共同腐蝕情況下，導(dǎo)致金屬物質(zhì)在局部表面以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生大量裂縫物質(zhì)。

（二）磨損問題

對于設(shè)備結(jié)構(gòu)磨損以及腐蝕問題運轉(zhuǎn)過程中，其結(jié)構(gòu)需要相互連接，為此整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)上所產(chǎn)生煙霧中飛灰物質(zhì)、石灰石物質(zhì)以及石膏顆粒物質(zhì)則成為設(shè)備磨損問題的主要原因之一，其中石灰石物質(zhì)結(jié)構(gòu)中的二氧化硅因素具有較高的磨損能力，加上脫硫設(shè)備操作環(huán)節(jié)上會產(chǎn)生高流速，長期以往則會導(dǎo)致設(shè)備防腐層的基礎(chǔ)磨損不斷增加，而設(shè)備在外部磨損以及內(nèi)部腐蝕的雙重作用下，其設(shè)備損壞效率則會不斷增加。

（三）泄露問題

燃煤電廠脫硫設(shè)備運轉(zhuǎn)時，其泄露問題主要由設(shè)備結(jié)構(gòu)腐蝕、外部磨損造成設(shè)備與管道孔洞物質(zhì)泄露，其設(shè)備主要表現(xiàn)為煙氣泄露、氣體泄露、泥漿泄露、水資源泄露以及石灰石與石膏粉泄露等相關(guān)方面。同時脫硫介質(zhì)一般為石灰石漿液物質(zhì)或者石膏漿液物質(zhì)，所以如果設(shè)備產(chǎn)生泄露問題后，則會對自然環(huán)境和設(shè)備應(yīng)用環(huán)境造成極大的污染，為此技術(shù)人員需要使用耐腐蝕、耐磨損等相關(guān)材質(zhì)，進而成為防泄漏有效措施。

（四）堵塞問題

1.除霧設(shè)備

我國某生產(chǎn)廠家除霧設(shè)備如果產(chǎn)生堵塞問題后，其所造成的該問題主要原因相對比較復(fù)雜。

第一，目前，大多數(shù)廠家設(shè)備型號無法合理選擇，一旦系統(tǒng)設(shè)計產(chǎn)生問題和偏差之后，導(dǎo)致設(shè)備實際產(chǎn)生的煙氣流速過高時，除霧設(shè)備則無法達到標準設(shè)計方案中的基礎(chǔ)除霧效果，最終造成設(shè)備堵塞。第二，除霧設(shè)備沖洗裝置進行設(shè)計、安裝以及沖洗流程時，明顯出現(xiàn)不科學(xué)現(xiàn)狀。第三，除霧設(shè)備系統(tǒng)運轉(zhuǎn)橫截面上流速出現(xiàn)明顯不均勻、不平衡問題。第四，沖洗水壓力、流量不足。

2.管道堵塞

管道產(chǎn)生堵塞問題的主要原因主要包含以下幾個方面。第一、管道內(nèi)部流速以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，加上現(xiàn)階段自流管道的基礎(chǔ)傾斜程度明顯不足，進而造成泥漿物質(zhì)不斷沉積、結(jié)垢，最終導(dǎo)致管道堵塞問題。第二，設(shè)備內(nèi)部或者管道襯物脫落、管道檢修遺留物質(zhì)同樣會造成管道堵塞問題和不足。第三，設(shè)備運行過程中，當(dāng)機組基礎(chǔ)負荷較低、吸收入口二氧化硫物質(zhì)基礎(chǔ)濃度過低時，會導(dǎo)致漿液物質(zhì)不斷倒流和沉積，最終造成管道堵塞。第四，當(dāng)設(shè)備閥門設(shè)備關(guān)閉不嚴格時，則會造成泥漿泄露問題、沉積問題不斷加劇，最終造成管道結(jié)構(gòu)的堵塞，為此實際開展方案設(shè)計時，其基礎(chǔ)流速不能多小，其管道直徑同樣不能過細，同時自留管道傾斜程度需要保證充足，為此技術(shù)人員設(shè)計管道結(jié)構(gòu)時，必須設(shè)定沖洗水資源，防止由于泥漿不斷沉積造成大量雜質(zhì)。第二，在設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)上，需要嚴格控制管道內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工技術(shù)工藝，防止產(chǎn)生管道局部沖刷，進而不斷降低和減少塔壁、管道內(nèi)部物質(zhì)脫落。第三，進一步強化對設(shè)備檢修以及施工現(xiàn)場的清理。

3.GGH 堵塞

燃煤電廠脫硫設(shè)備除霧設(shè)備運行質(zhì)量明顯不高，為此凈煙氣管道在運行和物質(zhì)傳輸環(huán)節(jié)上，其石灰石物質(zhì)、亞硫酸鈣物質(zhì)以及石膏物質(zhì)共同混合在GGH 熱量轉(zhuǎn)化片結(jié)構(gòu)上，進而逐漸構(gòu)成能夠堵塞GGH 結(jié)構(gòu)的污垢。第二，當(dāng)脫硫裝置實際進行運行和操作時，由于吸收塔設(shè)備液體位置過高，或者吸收塔不斷產(chǎn)生起泡現(xiàn)狀，導(dǎo)致石膏漿液物質(zhì)從吸收塔原煙氣入口位置上倒流回GGH 結(jié)構(gòu)上，致使GGH 產(chǎn)生大量結(jié)垢進而產(chǎn)生堵塞問題。第三，GGH 設(shè)備在吹灰技術(shù)方式操作過程中如果技術(shù)不過關(guān)則會造成灰塵堵塞，除此之外，脫硫GGH 設(shè)備在方案設(shè)計上不科學(xué)，則會導(dǎo)致GGH 熱量轉(zhuǎn)化高度、換熱片間距、換熱片種類、設(shè)備布置形式等方面，以上相關(guān)模式對GGH 灰塵積累都會產(chǎn)生不良影響和作用。第五，吸收塔除霧器和噴淋層設(shè)計布置不合理，造成吸收塔內(nèi)流場分布不均，或者吸收塔設(shè)計的流速過快，如煙氣流經(jīng)吸收塔時，流量大攜帶能力增強，會造成煙氣攜帶較多石膏液滴進入GGH，逐漸造成GGH 積灰堵塞。

GGH 設(shè)備堵塞控制和管理從本質(zhì)上看屬于綜合性工作方式，其中包含方案設(shè)計以及設(shè)備改革，其中對于燃煤電廠脫硫設(shè)備來說，強化系統(tǒng)運行、提升設(shè)備維護水平十分重要，為此技術(shù)人員需要確保脫硫過程中，所產(chǎn)生的煙氣入口位置上粉塵基礎(chǔ)含量在方案設(shè)計的標準范圍內(nèi)，從而防止大量煙氣粉塵物質(zhì)進入脫硫設(shè)備和裝置，從而造成GGH 設(shè)備的積灰堵塞問題。除此之外，還需要嚴格控制除霧設(shè)備的壓力差距在200Pa 以下，盡可能降低和減少凈煙氣攜帶液滴數(shù)量和范圍。與此同時，設(shè)備使用方面上，還需要嚴格控制脫硫設(shè)備的基礎(chǔ)運行參數(shù)在標準范圍中。

在脫硫系統(tǒng)正式開啟時，應(yīng)該盡可能縮小設(shè)備循環(huán)泵以及壓力風(fēng)機運行時間具體間隔，有效防止吸收塔漿液在實施過程中進入GGH 設(shè)備。為此燃煤電廠脫硫設(shè)備還需要強化GGH 灰塵管理，并且嚴格根據(jù)廠家生產(chǎn)基礎(chǔ)要求開展吹灰操作，確保設(shè)備運轉(zhuǎn)和生產(chǎn)質(zhì)量。

三、燃煤電廠脫硫設(shè)備應(yīng)對策略

（一）系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化

燃煤電廠脫硫系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化方面上，需要從根本上防止增壓風(fēng)機和GGH 設(shè)備運行質(zhì)量問題，進而消除增壓風(fēng)機在系統(tǒng)壓力管理和控制方面可能產(chǎn)生的風(fēng)險問題。同時在系統(tǒng)運行環(huán)節(jié)上，需要有效防止GGH 設(shè)備運行過程中可能產(chǎn)生的系統(tǒng)堵塞問題和不足，進而不斷降低脫硫系統(tǒng)運行環(huán)節(jié)上的電力消耗。同時，除霧設(shè)備在實際安裝環(huán)節(jié)上需要充分考慮設(shè)備檢修以及人工機械操作的便利條件，從而提高各個級別除霧器結(jié)構(gòu)的空間性，一旦產(chǎn)生故障問題則可以及時進行設(shè)備停止和沖洗[3]。

脫硫系統(tǒng)運行時，不僅可以有效提升沖洗水物質(zhì)以及冷卻水物質(zhì)的基礎(chǔ)質(zhì)量，有效控制水資源中的氯離子物質(zhì)基礎(chǔ)含量、固體含量以及材質(zhì)硬度等，在設(shè)備使用過程中，其泵一般使用無水機封以及氧化鋁陶瓷葉輪設(shè)備，進而不斷降低設(shè)備損壞機率，從而進一步消除機封水系統(tǒng)所產(chǎn)生的結(jié)垢堵塞，從根本上延長葉輪設(shè)備使用壽命長度。

（二）運行模式優(yōu)化

1.系統(tǒng)調(diào)整

系統(tǒng)運行模式的優(yōu)化和完善，需要基于增壓風(fēng)機系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整，其中鍋爐基礎(chǔ)負荷產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變化時，則需要利用增壓風(fēng)機入口指令，進一步調(diào)節(jié)動態(tài)與靜態(tài)的葉輪設(shè)備，從而保證系統(tǒng)正方向和負方向基礎(chǔ)壓力，從而確保風(fēng)機可以正常運轉(zhuǎn)。同時，濕磨機在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)調(diào)整、原材料、水分比例配比時，需要時刻隨著泥漿液體細致程度、電流轉(zhuǎn)變等方面，進一步調(diào)整鋼球運行時間和質(zhì)量水品。而在泥漿液體位置的調(diào)整，還需要有效控制石灰石物質(zhì)的基礎(chǔ)濃度水平，從而有效維持所有坑洞、箱體以及罐液位置直至達到標準范圍內(nèi)，從而有效確保系統(tǒng)的運行質(zhì)量。在泥漿數(shù)量調(diào)整方面上，需要利用調(diào)整泥漿數(shù)量，進而維持吸收塔pH數(shù)值平衡，為設(shè)備運轉(zhuǎn)打造出適合的環(huán)境。

2.開展系統(tǒng)監(jiān)督

系統(tǒng)監(jiān)督實施過程中，其數(shù)據(jù)化驗環(huán)節(jié)從本質(zhì)上看屬于系統(tǒng)體檢，可以有效反饋系統(tǒng)運行狀態(tài)，加上燃煤電廠脫硫以及項目化驗數(shù)量相對比較復(fù)雜，其中主要包含：石灰石物質(zhì)內(nèi)部成分化驗、吸收塔漿液成分化驗、石膏成分化驗、旋流器漿液成分化驗、工藝水成分化驗、垢成分化驗等，為此技術(shù)人員實際開展物質(zhì)化驗時需要具備一定代表性特點，其中樣品獲取位置不僅需要具備代表性，其樣品選擇時間同樣具備代表性，比如：脫硫結(jié)垢成分化驗可選取吸收塔底部、入口煙道、除霧器、噴淋層等不同部位的樣本?？傊?，化驗監(jiān)督一定要反映系統(tǒng)運行的整體真實情況。

（三）脫硫技術(shù)優(yōu)化

脫硫技術(shù)實施過程中，需要使用全新設(shè)備、全新技術(shù)模式以及全新生產(chǎn)工藝，為此需要選擇穩(wěn)定性、可靠性更高的運轉(zhuǎn)系統(tǒng)，比如：在脫硫技術(shù)的優(yōu)化上，需要選擇直聯(lián)循環(huán)泵設(shè)備，并且去除減速設(shè)備運轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，進而徹底消除減速設(shè)備冷卻等相關(guān)問題和不足，為此設(shè)備材料需要選擇陶瓷材料的葉輪設(shè)備，從而代替金屬材質(zhì)的葉輪設(shè)備，從而不斷延長也輪設(shè)備基礎(chǔ)使用壽命。選用磁力攪拌器解決攪拌器機封泄漏問題；漿液管道用碳化硅防腐代替襯膠防腐，提高防磨水平，延長使用壽命等。

結(jié)束語

由此可見，在社會發(fā)展過程中，其環(huán)保行業(yè)成為了高消耗、大損耗的綠色行業(yè)，加上目前國家對自然環(huán)境保護意識不斷提升，無論是設(shè)備環(huán)保性還是系統(tǒng)環(huán)保管理都成為了電廠運行的重點內(nèi)容。