燃煤電廠脫硫設(shè)備運(yùn)行中存在的問(wèn)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(guó)電力企業(yè)最新信息數(shù)據(jù)進(jìn)一步顯示，直至2020 年為止，燃煤電廠脫硫設(shè)備火電機(jī)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(dá)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(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)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(yán)重等情況，無(wú)法跟上社會(huì)發(fā)展腳步。因此，針對(duì)脫硫設(shè)備及其運(yùn)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(chēng)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(lèi)進(jìn)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(jī)堿為基礎(chǔ)的有機(jī)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(guò)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(shí)施過(guò)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(guò)大面積粉碎處理之后，需要與硫酸鐵水溶液進(jìn)行相互結(jié)合，并且在專(zhuān)業(yè)反應(yīng)設(shè)備中經(jīng)過(guò)加熱處理后，將物質(zhì)溫度提升至100-130 度左右，進(jìn)而保證硫酸鐵物質(zhì)以及黃鐵礦物質(zhì)經(jīng)過(guò)充分反應(yīng)后，進(jìn)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(guò)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(jìn)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(guò)程中，其硫分物質(zhì)會(huì)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(yùn)行問(wèn)題

（一）腐蝕問(wèn)題

燃煤電廠脫硫設(shè)備運(yùn)行以及操作環(huán)節(jié)上，設(shè)備腐蝕問(wèn)題成為了現(xiàn)階段設(shè)備首要解決的問(wèn)題之一，其中設(shè)備腐蝕問(wèn)題針對(duì)金屬物質(zhì)來(lái)說(shuō)，具有不同種類(lèi)的特點(diǎn)。

第一，設(shè)備點(diǎn)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(xì)小的銹跡孔洞，為此其腐蝕方向通常為縱方向，長(zhǎng)期以往則會(huì)造成鋼材質(zhì)結(jié)構(gòu)穿透問(wèn)題，而造成以上問(wèn)題則是氯離子物質(zhì)針對(duì)鋼材的影響[2]。第二，對(duì)于金屬材質(zhì)來(lái)說(shuō)，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(xì)小的縫隙問(wèn)題，而導(dǎo)致其問(wèn)題的主要原因則是電解質(zhì)物質(zhì)進(jìn)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(yùn)行過(guò)程中，其應(yīng)力腐蝕問(wèn)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(wèn)題

對(duì)于設(shè)備結(jié)構(gòu)磨損以及腐蝕問(wèn)題運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，其結(jié)構(gòu)需要相互連接，為此整個(gè)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(wèn)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(huì)產(chǎn)生高流速，長(zhǎng)期以往則會(huì)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(huì)不斷增加。

（三）泄露問(wèn)題

燃煤電廠脫硫設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其泄露問(wèn)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(shí)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(wèn)題后，則會(huì)對(duì)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(jìn)而成為防泄漏有效措施。

（四）堵塞問(wèn)題

1.除霧設(shè)備

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

第一，目前，大多數(shù)廠家設(shè)備型號(hào)無(wú)法合理選擇，一旦系統(tǒng)設(shè)計(jì)產(chǎn)生問(wèn)題和偏差之后，導(dǎo)致設(shè)備實(shí)際產(chǎn)生的煙氣流速過(guò)高時(shí)，除霧設(shè)備則無(wú)法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)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(jìn)行設(shè)計(jì)、安裝以及沖洗流程時(shí)，明顯出現(xiàn)不科學(xué)現(xiàn)狀。第三，除霧設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)橫截面上流速出現(xiàn)明顯不均勻、不平衡問(wèn)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(wèn)題的主要原因主要包含以下幾個(gè)方面。第一、管道內(nèi)部流速以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jìn)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(wèn)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(huì)造成管道堵塞問(wèn)題和不足。第三，設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)機(jī)組基礎(chǔ)負(fù)荷較低、吸收入口二氧化硫物質(zhì)基礎(chǔ)濃度過(guò)低時(shí)，會(huì)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(mén)設(shè)備關(guān)閉不嚴(yán)格時(shí)，則會(huì)造成泥漿泄露問(wèn)題、沉積問(wèn)題不斷加劇，最終造成管道結(jié)構(gòu)的堵塞，為此實(shí)際開(kāi)展方案設(shè)計(jì)時(shí)，其基礎(chǔ)流速不能多小，其管道直徑同樣不能過(guò)細(xì)，同時(shí)自留管道傾斜程度需要保證充足，為此技術(shù)人員設(shè)計(jì)管道結(jié)構(gòu)時(shí)，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(yán)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(jìn)而不斷降低和減少塔壁、管道內(nèi)部物質(zhì)脫落。第三，進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)設(shè)備檢修以及施工現(xiàn)場(chǎng)的清理。

3.GGH 堵塞

燃煤電廠脫硫設(shè)備除霧設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量明顯不高，為此凈煙氣管道在運(yùn)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(jìn)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(shí)際進(jìn)行運(yùn)行和操作時(shí)，由于吸收塔設(shè)備液體位置過(guò)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(jìn)而產(chǎn)生堵塞問(wèn)題。第三，GGH 設(shè)備在吹灰技術(shù)方式操作過(guò)程中如果技術(shù)不過(guò)關(guān)則會(huì)造成灰塵堵塞，除此之外，脫硫GGH 設(shè)備在方案設(shè)計(jì)上不科學(xué)，則會(huì)導(dǎo)致GGH 熱量轉(zhuǎn)化高度、換熱片間距、換熱片種類(lèi)、設(shè)備布置形式等方面，以上相關(guān)模式對(duì)GGH 灰塵積累都會(huì)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(jì)布置不合理，造成吸收塔內(nèi)流場(chǎng)分布不均，或者吸收塔設(shè)計(jì)的流速過(guò)快，如煙氣流經(jīng)吸收塔時(shí)，流量大攜帶能力增強(qiáng)，會(huì)造成煙氣攜帶較多石膏液滴進(jìn)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(jì)以及設(shè)備改革，其中對(duì)于燃煤電廠脫硫設(shè)備來(lái)說(shuō)，強(qiáng)化系統(tǒng)運(yùn)行、提升設(shè)備維護(hù)水平十分重要，為此技術(shù)人員需要確保脫硫過(guò)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(jì)的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，從而防止大量煙氣粉塵物質(zhì)進(jìn)入脫硫設(shè)備和裝置，從而造成GGH 設(shè)備的積灰堵塞問(wèn)題。除此之外，還需要嚴(yán)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(shí)，設(shè)備使用方面上，還需要嚴(yán)格控制脫硫設(shè)備的基礎(chǔ)運(yùn)行參數(shù)在標(biāo)準(zhǔn)范圍中。

在脫硫系統(tǒng)正式開(kāi)啟時(shí)，應(yīng)該盡可能縮小設(shè)備循環(huán)泵以及壓力風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間具體間隔，有效防止吸收塔漿液在實(shí)施過(guò)程中進(jìn)入GGH 設(shè)備。為此燃煤電廠脫硫設(shè)備還需要強(qiáng)化GGH 灰塵管理，并且嚴(yán)格根據(jù)廠家生產(chǎn)基礎(chǔ)要求開(kāi)展吹灰操作，確保設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)和生產(chǎn)質(zhì)量。

三、燃煤電廠脫硫設(shè)備應(yīng)對(duì)策略

（一）系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化

燃煤電廠脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化方面上，需要從根本上防止增壓風(fēng)機(jī)和GGH 設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量問(wèn)題，進(jìn)而消除增壓風(fēng)機(jī)在系統(tǒng)壓力管理和控制方面可能產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。同時(shí)在系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)節(jié)上，需要有效防止GGH 設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中可能產(chǎn)生的系統(tǒng)堵塞問(wèn)題和不足，進(jìn)而不斷降低脫硫系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)節(jié)上的電力消耗。同時(shí)，除霧設(shè)備在實(shí)際安裝環(huán)節(jié)上需要充分考慮設(shè)備檢修以及人工機(jī)械操作的便利條件，從而提高各個(gè)級(jí)別除霧器結(jié)構(gòu)的空間性，一旦產(chǎn)生故障問(wèn)題則可以及時(shí)進(jìn)行設(shè)備停止和沖洗[3]。

脫硫系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，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(guò)程中，其泵一般使用無(wú)水機(jī)封以及氧化鋁陶瓷葉輪設(shè)備，進(jìn)而不斷降低設(shè)備損壞機(jī)率，從而進(jìn)一步消除機(jī)封水系統(tǒng)所產(chǎn)生的結(jié)垢堵塞，從根本上延長(zhǎng)葉輪設(shè)備使用壽命長(zhǎng)度。

（二）運(yùn)行模式優(yōu)化

1.系統(tǒng)調(diào)整

系統(tǒng)運(yùn)行模式的優(yōu)化和完善，需要基于增壓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整，其中鍋爐基礎(chǔ)負(fù)荷產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變化時(shí)，則需要利用增壓風(fēng)機(jī)入口指令，進(jìn)一步調(diào)節(jié)動(dòng)態(tài)與靜態(tài)的葉輪設(shè)備，從而保證系統(tǒng)正方向和負(fù)方向基礎(chǔ)壓力，從而確保風(fēng)機(jī)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)，濕磨機(jī)在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)調(diào)整、原材料、水分比例配比時(shí)，需要時(shí)刻隨著泥漿液體細(xì)致程度、電流轉(zhuǎn)變等方面，進(jìn)一步調(diào)整鋼球運(yùn)行時(shí)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(dá)到標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，從而有效確保系統(tǒng)的運(yùn)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(jìn)而維持吸收塔pH數(shù)值平衡，為設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)打造出適合的環(huán)境。

2.開(kāi)展系統(tǒng)監(jiān)督

系統(tǒng)監(jiān)督實(shí)施過(guò)程中，其數(shù)據(jù)化驗(yàn)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(yùn)行狀態(tài)，加上燃煤電廠脫硫以及項(xiàng)目化驗(yàn)數(shù)量相對(duì)比較復(fù)雜，其中主要包含：石灰石物質(zhì)內(nèi)部成分化驗(yàn)、吸收塔漿液成分化驗(yàn)、石膏成分化驗(yàn)、旋流器漿液成分化驗(yàn)、工藝水成分化驗(yàn)、垢成分化驗(yàn)等，為此技術(shù)人員實(shí)際開(kāi)展物質(zhì)化驗(yàn)時(shí)需要具備一定代表性特點(diǎn)，其中樣品獲取位置不僅需要具備代表性，其樣品選擇時(shí)間同樣具備代表性，比如：脫硫結(jié)垢成分化驗(yàn)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(yàn)監(jiān)督一定要反映系統(tǒng)運(yùn)行的整體真實(shí)情況。

（三）脫硫技術(shù)優(yōu)化

脫硫技術(shù)實(shí)施過(guò)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(yùn)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(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，進(jìn)而徹底消除減速設(shè)備冷卻等相關(guān)問(wèn)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(zhǎng)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(jī)封泄漏問(wèn)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(zhǎng)使用壽命等。

結(jié)束語(yǔ)

由此可見(jiàn)，在社會(huì)發(fā)展過(guò)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(guó)家對(duì)自然環(huán)境保護(hù)意識(shí)不斷提升，無(wú)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(yùn)行的重點(diǎn)內(nèi)容。