火電廠石灰石-石膏濕法脫硫常見故障分析

黨志國

摘要：近些年來綠色節(jié)能環(huán)保出現(xiàn)在國家政策中，為了有效的降低對生態(tài)環(huán)境的污染，最大程度上提高資源的利用率，全球范圍內(nèi)在煙氣脫硫方面展開研究，研發(fā)出石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)。文章分析了石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)的熱工儀表和執(zhí)行機構(gòu)常見故障，提出在日常檢修和維護方面必須結(jié)合脫硫系統(tǒng)的具體工況、參數(shù)、位置等進行邏輯分析，由故障報警的直接反饋點到間接可能情況進行分級檢查。指出迅速準確地找到故障并及時排除，才能最大程度地減少損失。

關(guān)鍵詞：火電廠;煙氣;脫硫;故障

1導言

火電廠在生產(chǎn)過程中，鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣含二氧化硫、氮氧化物和粉塵等污染物，對周邊環(huán)境和人體健康產(chǎn)生了很大的影響。因此在日常檢修和維護方面必須結(jié)合具體工況、參數(shù)、位置等進行邏輯分析，才能迅速準確地找到故障原因，及時排除故障。

石灰石-石膏煙氣脫硫工作原理

原煙氣從吸收塔下側(cè)進入吸收塔自下而上流動，脫硫吸收劑石灰石漿液經(jīng)漿液循環(huán)泵送至噴淋層經(jīng)噴嘴霧化后自上而下流動，吸收劑液滴與煙氣發(fā)生逆流接觸，煙氣中的SO2及部分SO3、HCl、HF等與漿液中的CaCO3發(fā)生化學反應(yīng)生成CaSO3和少量CaCl2、CaF2后，落入吸收塔底部漿液池，再與氧化風機鼓入的空氣中的O2反應(yīng)生成CaSO4和CO2，并最終生成石膏CaSO4·2H2O經(jīng)石膏排漿泵排出，CO2隨煙氣排除，從而達到煙氣脫硫目的，主要化學反應(yīng)方程式為2CaCO3+H2O+2SO2=2CaSO3·1/2H2O+2CO2↑和2CaSO3·1/2H2O+O2+3H2O=2CaSO4·2H2O。（化學方程式中有些數(shù)字是下角標）

3火電廠石灰石-石膏濕法系統(tǒng)運行常見故障

3.1閥門卡澀故障報警

閥門的卡澀分為“假卡”和“真卡”兩種狀態(tài)?！凹倏ā钡谋憩F(xiàn)形式是：運行操作畫面顯示故障報警不可操作，但用手動方式旋轉(zhuǎn)幾圈后，閥門又可以服從主控操作。

產(chǎn)生原因為：

3.1.1閥門關(guān)力矩設(shè)定過大，開限位設(shè)定過于滯后，關(guān)閉過緊或開力矩動作出現(xiàn)卡澀。

3.1.2閥門在電動關(guān)閉后，又人為的進行關(guān)閉使閥門出現(xiàn)卡澀。針對假卡現(xiàn)象，需要按照要求調(diào)整開關(guān)力矩值，但由于此力矩值在出廠前已按照設(shè)計要求設(shè)定好，所以在調(diào)整時應(yīng)按照廠家提供的設(shè)備維護手冊進行。“真卡”的表現(xiàn)形式為：運行操作畫面顯示故障報警不可操作，采用手動后閥門仍然無法操作。該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因主要有：（1）閥門絲桿變形;（2）電動頭內(nèi)部傳動部分銹蝕;（3）閥腔內(nèi)部有異物卡住閥瓣，使閥門無法正常開啟和關(guān)閉。對于真卡故障，需要根據(jù)故障的具體原因進行分析和處理，更換損壞的部件或?qū)Ξ愇镞M行清理。

3.2壓力、差壓變送器的常見故障

在火電廠煙氣脫硫系統(tǒng)中，被測介質(zhì)多為煙氣和漿液，煙氣內(nèi)有易堆積的灰塵，漿液本身易發(fā)生沉淀，兩者都極易發(fā)生采樣管路堵塞，從而造成壓力、差壓變送器顯示值偏大或偏小或波動。在不影響工藝生產(chǎn)的情況下，進行吹掃或者沖洗，去除堵塞物質(zhì)。

脫硫系統(tǒng)的被測介質(zhì)多為腐蝕性介質(zhì)，且含有灰或泥沙，易磨損管道。所以在采樣管路焊接處易出現(xiàn)磨損腐蝕，出現(xiàn)砂眼或裂縫。若吹掃后依然異常，則檢查采樣管路各接口處是否上緊是否完整，有無漏氣。例如，介質(zhì)為煙氣時，可將肥皂水涂抹在接口處，若有氣泡產(chǎn)生，則說明此處有泄露。若漏氣則緊固接口或更換管道。

3.3電磁流量計的常見故障

常見故障為管道內(nèi)有介質(zhì)流動，但顯示為零。常見原因為漿液在管內(nèi)流動有時會產(chǎn)生氣泡，當氣泡正好黏在測量點時，測量值會不準。所以當電磁流量計發(fā)生故障時，首先懷疑由氣泡引起，可讓運行人員通過瞬間加大流量來推走氣泡，使流量計正常工作。若無效，則懷疑電磁流量計測點損壞，檢驗確證后更換新流量計。

4石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)分析

4.1吸收塔系統(tǒng)

吸收塔采用逆流噴淋塔，煙氣由側(cè)面進氣口進入吸收塔，并在上升區(qū)與霧狀漿液逆流接觸，處理后的煙氣從吸收塔頂部排出至煙囪。吸收塔塔體材料為內(nèi)襯丁基橡膠的碳鋼板。吸收塔煙氣入口為內(nèi)襯C276的碳鋼板。塔內(nèi)配有3組噴淋層，安裝的雙頭空心錐型噴嘴使氣液有效接觸，并達到高的SO2吸收性能。每個吸收塔配置3臺循環(huán)泵。脫硫后的煙氣流向裝在吸收塔頂部出口處的除霧器。在這個過程中，煙氣與吸收塔噴嘴噴出的再循環(huán)漿液進行有效的接觸。吸收塔總高度為37m，直徑為16m，吸收塔漿液區(qū)高為10m。吸收塔內(nèi)煙氣流速為3.77m/s，煙氣在塔內(nèi)停留時間約為4～5s。吸收塔漿池容積為2010m3，液氣比為11.51。

吸收了SO2的再循環(huán)漿液落入吸收塔反應(yīng)池。吸收塔反應(yīng)池裝有7臺攪拌器。氧化風機用于將氧化空氣鼓入反應(yīng)池中與漿液反應(yīng)。氧化系統(tǒng)采用噴槍式系統(tǒng)，氧化空氣被注入到吸收塔內(nèi)的漿液中。一部分HSO3-在吸收塔噴淋區(qū)被煙氣中的氧氣氧化，剩余部分的HSO3-在反應(yīng)池中被氧化空氣完全氧化。吸收劑（石灰石）漿液被引入吸收塔內(nèi)中和氫離子，使吸收液保持一定的pH值。中和后的漿液在吸收塔內(nèi)循環(huán)。

吸收塔石膏排出泵連續(xù)地把石膏漿液從吸收塔打到石膏脫水系統(tǒng)。漿液濃度大約25wt%。

脫硫后的煙氣通過除霧器來減少攜帶的水滴，除霧器出口的水滴攜帶量不大于75mg/Nm3。兩級除霧器安裝在吸收塔的頂部。除霧器由阻燃聚丙烯材料制作，型式為屋脊型，兩級除霧器均用工藝水沖洗。

吸收塔入口煙道側(cè)板和底板處裝有工藝水沖洗系統(tǒng)，沖洗自動定期進行。沖洗的目的是為了避免噴嘴噴出的石膏漿液帶入入口煙道后干燥粘結(jié)。

4.2石灰石漿液制備

石灰石漿液制備系統(tǒng)為兩臺機組公用系統(tǒng)，滿足石灰石粒度（≤20mm）要求的石灰石塊通過卸料斗下落至石灰石卸料振動給料機，然后通過石灰石卸料振動給料機后的石灰石斗式提升機、石灰石倉頂埋刮板輸送機送入石灰石料倉，由料倉通過稱重式皮帶給料機送入石灰石濕式磨機。系統(tǒng)運行時，為控制裝置運行所需的石灰石量，采用變頻式稱重皮帶給料機控制進入濕式球磨機的石灰石量，根據(jù)進入磨機的石灰石量，通過石灰石濕式球磨機進口研磨水管道上流量調(diào)節(jié)閥控制調(diào)節(jié)進入石灰石濕式球磨機的工藝水量，磨制好的漿液由石灰石濕式球磨機出口自流到磨機漿液再循環(huán)箱，通過漿液再循環(huán)泵打入石灰石漿液旋流站，滿足品質(zhì)要求的旋流站溢流漿液進入漿液分配器，通過分配器的調(diào)整，滿足系統(tǒng)出力要求及石灰石粒度要求的石灰石漿液流入石灰石漿液箱，其余漿液返回石灰石濕式球磨機進料口重新磨制，參與濕磨制漿再循環(huán)。石灰石漿液箱中的漿液加水調(diào)配至吸收塔要求的漿液含固量，通過石灰石漿液泵送入吸收塔。石灰石漿液制備系統(tǒng)可分為石灰石輸送系統(tǒng)、球磨機制漿系統(tǒng)、漿液泵供漿系統(tǒng)三部分。

4.3石膏漿液排出系統(tǒng)

吸收塔內(nèi)石膏漿液達到一定濃度后，由石膏漿液排出泵排出至石膏漿液旋流站，在旋流站內(nèi)實現(xiàn)漿液的濃縮分離。每套脫硫系統(tǒng)各設(shè)置1臺石膏漿液旋流站，旋流站在運行過程中不需要進行調(diào)整。旋流站底流自流至真空皮帶脫水機，溢流進入濾液水箱?？刂圃O(shè)備有：石膏漿液排出泵、石膏漿液排出泵入口門、石膏漿液排出泵出口門、石膏漿液排出管路沖洗門、旋流站入口前排出管路沖洗門、石膏漿液排出泵出口再循環(huán)門。

4.4節(jié)能環(huán)保分析

當前，在火電廠使用煙氣脫硫技術(shù)過程中，充分彰顯節(jié)能環(huán)保的主題。企業(yè)在發(fā)電完成后有效利用發(fā)電過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，避免副產(chǎn)品的二次污染，實現(xiàn)資源的回收，提高資源利用率從而達到現(xiàn)有節(jié)能環(huán)保的目標。通過對副產(chǎn)品的研究分析與應(yīng)用，在一定程度上讓煙氣脫硫技術(shù)水平與效果都得到了巨大的提升。由此可見，對副產(chǎn)品應(yīng)用的研究很大程度上關(guān)系著現(xiàn)有煙氣脫硫化技術(shù)的發(fā)展水平。該技術(shù)最基本是能夠?qū)崿F(xiàn)火電廠煙氣的脫硫的需要，其次在火電廠發(fā)電后充分利用剩余的各種資源，保護了環(huán)境，使企業(yè)達到國家節(jié)能減排的標準要求，實現(xiàn)經(jīng)濟效益與環(huán)境效益的統(tǒng)一，響應(yīng)了國家可持續(xù)發(fā)展的號召。該技術(shù)對企業(yè)對社會對國家均具有重大深遠的意義。

結(jié)束語

綜上所述，火力發(fā)電廠煙氣的脫硫技術(shù)可以大大改善空氣質(zhì)量。在煙氣處理中，應(yīng)綜合采用各種處理技術(shù)，提高火電廠煙氣脫硫效率，提高火電廠的生產(chǎn)和運行效率，降低運行成本。因此，煙氣脫硫技術(shù)應(yīng)用應(yīng)該得到廣泛的支持、推廣與使用。

參考文獻

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