羅小平
(大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司田家庵項目部,安徽 淮南232000)
簡議火電廠煙氣脫硫系統(tǒng)除霧器損壞原因
羅小平
(大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司田家庵項目部,安徽 淮南232000)
本文通過對火電廠煙氣脫硫系統(tǒng)除霧器損壞原因進(jìn)行分析,闡述了產(chǎn)生除霧器結(jié)垢的理論常識,本文以某大型火電廠為例進(jìn)行闡述并提出了防止除霧器堵塞的一些建議。
煙氣脫硫;除霧器;石灰石漿液
煙氣脫硫技術(shù)是目前我國各大火電廠普遍采用的一種濕法脫硫技術(shù)。而在石灰石一石膏濕法脫硫這套脫硫技術(shù)中最主要的環(huán)節(jié)是除霧器。他是這套脫硫技術(shù)的重要組成部分,吸收塔頂部是他所存在的位置,他的工作原理是,把含硫煙氣與石灰石漿液進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)后所產(chǎn)生的霧滴吸收除去。能夠更好的防止霧滴在下一環(huán)節(jié)形成結(jié)垢,能夠防止結(jié)垢的堆積對管道的腐蝕作用。如果結(jié)垢堆積到一定程度會對這套運行系統(tǒng)造成嚴(yán)重的負(fù)面影響,一旦堵塞會增加其它設(shè)備工作的負(fù)荷量,設(shè)置造成停產(chǎn)檢修,增加生產(chǎn)成本對電廠造成損失。
某大型火電廠為2×600 MW超臨界燃煤機組,鍋爐為超臨界參數(shù)變壓直流本生鍋爐,兩臺機組均于2007年投產(chǎn),脫硫系統(tǒng)與機組同步建設(shè)、投運,采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝。
2013年,以滿足電廠空氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)”(GB 13223-2011)的二氧化硫排放限制,電廠脫硫系統(tǒng)的創(chuàng)新能力。增加吸收塔、雙塔串聯(lián)脫硫系統(tǒng),的濃度二氧化硫減排,同時修改除霧器,采用了屋頂式除霧器+扁管式除霧器的情況。
2014年11月1日單位啟動一周后的除霧器壓差高的現(xiàn)象,直到壓差超過1200 Pa不得不停止,清除除霧器,超過30 h清理,除霧器完全清理,單位再次啟動。
2.1 現(xiàn)場情況
為了檢查除霧器堵塞的情況,主要分為以下幾個步驟進(jìn)行操作:第一,機組斷電停止工作,第二,檢修人員對除霧層進(jìn)行檢修。第三,除霧層堵塞狀況進(jìn)修檢查。在檢查過程中工作人員發(fā)現(xiàn)除霧層由于結(jié)垢堵塞嚴(yán)重,結(jié)垢均勻分布在除霧器上,檢修人員無法用手去除,必須用大量人員用工具敲擊才能完全清除。
2.2 機組運行情況
1)現(xiàn)在使用更先進(jìn)的微油點火技術(shù)、小油槍點火技術(shù)、點火技術(shù)是明顯的優(yōu)勢,主要體現(xiàn)在石油開始更多的儲蓄,減少空氣污染。網(wǎng)格單元之前,由于鍋爐設(shè)計,導(dǎo)致很多燃料不完全燃燒不僅浪費原材料也造成大量的空氣污染。
2)為了更好地保護(hù)電除塵器,在點火的開始,不影響電收塵器的保護(hù)不完全燃燒的煤粉和燃油,工廠投產(chǎn),嚴(yán)格控制電除塵器是靜電除塵器的生效。
3)脫硫無盤道路重建,在點火的開始不是靜電除塵器收集的不完全燃燒的煤粉燃燒,而不是石油脫硫吸收塔,進(jìn)入吸收塔漿。
4)單元網(wǎng)格后三天左右,吸收塔漿發(fā)泡現(xiàn)象嚴(yán)重,大量的泥漿通過溢流管煙機和證明的灌漿已經(jīng)接近煙氣入口。
5)檢查脫硫廢水處理設(shè)施和事故泥漿處理設(shè)施,發(fā)現(xiàn)設(shè)施不全。
2.3 取樣分析結(jié)果
收集現(xiàn)場1、2級吸收體泥漿樣本,樣本和樣本規(guī)模單位使用石灰石樣品進(jìn)行分析。
1)脫硫用石灰石屬于正常范圍。
2)吸收劑泥漿密度高,遠(yuǎn)高于正常吸收泥漿密度。
3)吸收砂漿氯離子濃度偏高。
4)規(guī)模樣品的雜質(zhì),CaSO3·1/2水,碳酸鈣。
5)規(guī)模樣品黑色和困難。
1)除霧器堵塞的原因主要是它所在的位置以及其它綜合因素的影響。除霧器位于吸收塔頂部,此處是排煙出口的地方。在溫度,濕度上影響比較大。在機組開機運轉(zhuǎn)下造成一個比較綜合復(fù)雜的情況比較,比較容易導(dǎo)致結(jié)垢的情況。
2)吸收塔漿液及垢樣中含有大量的具有粘度的物質(zhì)。這些物質(zhì)的成分主要是化學(xué)混合物CaSO4、CaSO3·1/2H2O、CaCO3等,而這些化學(xué)物質(zhì)中最具有粘性的是CaSO3·1/2H2O。在機組運轉(zhuǎn)過程中的漿液接觸到除霧器表面及塔壁時,漿液中的粘稠物質(zhì)便會沉淀和依附在除霧器以及塔壁上,通過對這些結(jié)垢就行化學(xué)分析也證明了這一點,這些結(jié)垢中所含的化學(xué)物質(zhì)CaSO3·1/2H2O最多。結(jié)垢由于高溫?zé)煔獾拇龠M(jìn)下使沉積物在除霧器表層形成比較堅硬的物質(zhì)。
3)機組工作運轉(zhuǎn)過程中,其實脫硫工作是隨著機組的運轉(zhuǎn)而同時進(jìn)行的。由于燃料未完全燃燒的所殘留的物質(zhì)進(jìn)入吸收塔導(dǎo)致吸收塔漿液品質(zhì)惡化,同時廢水處理設(shè)施及事故漿液處理設(shè)施不完善,電廠無法采取有效手段控制漿液品質(zhì),導(dǎo)致長時間運行后漿液嚴(yán)重起泡,泡沫狀漿液不斷膨脹上升,與原煙氣流動距離接近時,容易被高速煙氣攜帶,在煙氣通過除霧器時粘附在除霧器上。
4)原煙氣雜質(zhì)(煤塵)濃度過高一方面,加速吸收塔漿液起泡,另一方面,細(xì)小的的煤塵在除霧器表面沉積,由于細(xì)小煤塵具有較強粘性,一旦沉積在除霧器表面,會粘附跟多漿液,加快結(jié)垢,且很難沖洗。
1)除霧器堵塞某電廠的故障主要是由于泥漿質(zhì)量惡化,嚴(yán)重的導(dǎo)致泡沫吸收塔,在沒有采取有效措施消泡的前提下,高速煙氣攜帶容易規(guī)模漿,通過除霧器連續(xù)沉積,最終導(dǎo)致了除霧器堵塞。
2)加強脫硫廢水處理設(shè)施和事故泥漿處理設(shè)施運營管理,確保設(shè)施和運行可靠,滿足需求和處理。
3)用微油點火技術(shù)不僅可以降低除霧器擴展的形成,也可以確保煙氣脫硫吸收塔漿液后質(zhì)量很好。
4)為了防止除霧器堵塞,避免下游設(shè)備污垢和堵塞、腐蝕,必須從設(shè)備管理操作模式。
5)脫硫吸收塔在泡失敗使用脫硫消泡劑及時消除漿發(fā)泡現(xiàn)象。在吸收塔的開始出現(xiàn)泡沫溢出,我們可以添加大量的消泡劑,減少泡沫直到有明顯效果,用更少的泡沫層逐漸減少使用。消泡劑的作用并不是完全清楚泡沫但減少泡沫和緩慢的,這一個過程中保持消泡劑注入,不能停止使用,否則會出現(xiàn)起泡現(xiàn)象。
6)除霧器上的結(jié)垢是伴隨著機組的運轉(zhuǎn)都會產(chǎn)生的,即使清理干凈后期隨著機組的運轉(zhuǎn)仍會產(chǎn)生結(jié)垢引起堵塞。特別是形成硬垢后,漿液會不斷累計,單靠沖洗難以去除,就要在脫硫系統(tǒng)大小修期間進(jìn)行徹底的清理,保證除霧器的正常投運。
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[責(zé)任編輯:田吉捷]
羅小平(1964.12—),男,漢族,安徽淮南人,大專,大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司田家庵項目部,工程師。