脫硫漿液造成引風(fēng)機(jī)跳閘原因分析及預(yù)防措施

張樹同，劉啟亮

（國(guó)家能源菏澤發(fā)電有限公司，山東 菏澤 274200）

0 引言

某300 MW 機(jī)組煙氣脫硫系統(tǒng)，采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝，由一、二級(jí)吸收塔和濕式靜電除塵器串聯(lián)設(shè)計(jì)， 濕式靜電除塵器布置在二級(jí)吸收塔上方。 電袋復(fù)合除塵器除去99.9%以上煙塵，除塵后的原煙氣經(jīng)過引風(fēng)機(jī)進(jìn)入一級(jí)吸收塔初級(jí)脫硫， 再經(jīng)過二級(jí)吸收塔深度脫硫， 濕煙氣經(jīng)過濕式除塵器再次除塵，凈煙氣經(jīng)煙囪實(shí)現(xiàn)超低排放。

1 系統(tǒng)運(yùn)行情況

該機(jī)組一級(jí)吸收塔設(shè)置五層噴淋層、 一級(jí)除霧器；二級(jí)塔設(shè)置三層噴淋層、兩級(jí)除霧器；濕式除塵器共6 個(gè)高壓電場(chǎng)，如圖1 所示。引風(fēng)機(jī)技術(shù)參數(shù)如表1 所示。

表1 引風(fēng)機(jī)技術(shù)參數(shù)

圖1 某機(jī)組煙氣脫硫系統(tǒng)簡(jiǎn)圖

吸收塔為逆流式噴淋吸收塔，吸收塔為圓柱體，吸收塔塔體為鋼結(jié)構(gòu)，采用玻璃鱗片樹脂內(nèi)襯。每臺(tái)泵對(duì)應(yīng)一層噴淋層， 每個(gè)噴淋層都裝有多個(gè)霧化噴嘴，各層噴嘴在上下空間上錯(cuò)開布置。噴嘴通過纏繞方式與噴淋支管連接。 主管和支管采用玻璃鋼材料（FRP）。 在靠近吸收塔內(nèi)壁處的噴嘴傾斜布置，以避免直接撞擊塔壁而引起壁流。 霧化噴嘴的功能是將脫硫劑漿液霧化成足夠多的小液滴以有效脫除煙氣中的SO2等氣體。

該機(jī)組一級(jí)塔有兩種自動(dòng)供漿形式。 一是根據(jù)漿液pH 值調(diào)節(jié)供漿泵變頻頻率的供漿方式，pH 值一般設(shè)置在5.2 左右。二是根據(jù)吸收塔出口SO2濃度調(diào)節(jié)供漿泵變頻頻率的供漿方式。 二級(jí)塔由于供漿量小， 為避免管道堵塞， 采用pH 值≤5.4 供漿泵自啟、pH 值≥5.8 自停，pH 值控制在最佳范圍。 漿液循環(huán)泵運(yùn)行方式一般情況下采用規(guī)程規(guī)定方式運(yùn)行，如表2 所示。

2 吸風(fēng)機(jī)進(jìn)漿液的經(jīng)過

2019年2月13日 11∶00，機(jī)組負(fù)荷 286 MW、原煙溫度122 ℃、脫硫一級(jí)塔液位14.5 m、一級(jí)塔漿液循環(huán)泵 C、D、E 運(yùn)行。11∶06 開啟 B 漿液循環(huán)泵運(yùn)行；12∶22 停運(yùn) B 漿液循環(huán)泵，機(jī)組負(fù)荷 272 MW、原煙溫度56 ℃。 脫硫一級(jí)塔液位14.3 m、一級(jí)塔漿液循環(huán)泵 C、D、E 泵運(yùn)行。 12∶39 機(jī)組負(fù)荷 275 MW，原煙溫度124 ℃，機(jī)組脫硫一級(jí)塔液位14.44 m，一級(jí)塔漿液循環(huán)泵 C、D、E 泵運(yùn)行。 12∶45 機(jī)組負(fù)荷 274 MW，原煙溫度116 ℃、 機(jī)組脫硫一級(jí)塔液位14.42 m、一級(jí)塔漿液循環(huán)泵 C、D、E 泵運(yùn)行。 12∶46 啟動(dòng) B 漿液循環(huán)泵，原煙溫度逐步下降。 13∶01 機(jī)組A 引風(fēng)機(jī)過流跳閘（跳閘時(shí)電流 715 A），B、C、D、E 泵運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)機(jī)組A 引風(fēng)機(jī)出口煙道流漿液，13∶15 一級(jí)塔液位低至13.53 m，具體過程見表3 所示。當(dāng)時(shí)二級(jí)塔漿液循環(huán)泵未運(yùn)行。

表2 某機(jī)組漿液循環(huán)泵運(yùn)行方式

表3 吸風(fēng)機(jī)進(jìn)漿液過程及循環(huán)泵運(yùn)行方式

3 原因分析

3.1 直接原因

該引風(fēng)機(jī)跳閘前，鍋爐運(yùn)行參數(shù)正常。由于機(jī)組負(fù)荷持續(xù)升高，脫硫漿液量不能滿足超低排放要求，于是 11∶06 開啟該爐一級(jí)塔 B 漿液循環(huán)泵。 開啟后，該爐原煙溫度測(cè)點(diǎn)值由124 ℃左右快速下降至56 ℃，此時(shí)說明煙道測(cè)溫元件（溫度元件安裝在豎直煙道彎頭處）已經(jīng)接觸到脫硫漿液導(dǎo)致溫度突然降低，停止一級(jí)塔B 漿液循環(huán)泵后，溫度又快速恢復(fù)正常。由此可以判斷，漿液進(jìn)入A 引風(fēng)機(jī)的原因是開啟B 漿液循環(huán)泵后引起的，之后利用機(jī)組調(diào)停檢修窗口，對(duì)B 漿液循環(huán)泵所對(duì)應(yīng)的噴嘴進(jìn)行檢查， 發(fā)現(xiàn)其所對(duì)應(yīng)的噴嘴結(jié)垢嚴(yán)重，造成噴嘴噴漿偏斜，所噴淋出的漿液部分進(jìn)入了煙道，如圖2 所示。另外在檢查過程中也發(fā)現(xiàn)脫硫塔壁結(jié)垢， 開啟B 漿液循環(huán)泵后引起液位波動(dòng)溢流至煙道中。再者大流量高流速（流量可達(dá) 1 932 605 m3／h，流速可達(dá) 30 m／s）的原煙氣進(jìn)入吸收塔會(huì)形成較大的煙氣渦流， 會(huì)壓制漿液液面，造成漿液液位波動(dòng)，波動(dòng)的液面超高后反流至煙道內(nèi)， 最終導(dǎo)致距離脫硫島較近的吸風(fēng)機(jī)進(jìn)漿液過流跳閘。

圖2 某機(jī)組脫硫系統(tǒng)管道及噴嘴結(jié)垢情況

3.2 間接原因

原煙道煙溫快速降低時(shí)， 監(jiān)盤人員對(duì)原煙道煙溫降低對(duì)吸風(fēng)機(jī)及煙道的影響程度認(rèn)識(shí)不足， 未意識(shí)到脫硫漿液會(huì)倒入原煙道，防范意識(shí)不強(qiáng)，未采取任何措施。

4 呈現(xiàn)出的問題

運(yùn)行人員對(duì)原煙道溫度的降低未引起足夠重視，報(bào)警光字牌中僅有溫度高于160 ℃時(shí)的報(bào)警，對(duì)于溫度低無(wú)報(bào)警。

由于機(jī)組超低改造時(shí)空間限制， 脫硫原煙道水平段非常短（最短處約4 m），吸收塔入口位置原設(shè)計(jì)有約20°向塔底斜坡以緩沖漿液排至吸風(fēng)機(jī)，但是由于濕法脫硫裝置在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中往往會(huì)遇到結(jié)晶、結(jié)垢問題［1］，致使煙道入口位置被石膏堆積較多而又清理不及時(shí)， 造成入口煙道近塔緣高度高過原煙道底板最高點(diǎn)， 越過吸收塔高點(diǎn)的漿液均會(huì)流進(jìn)吸風(fēng)機(jī)風(fēng)箱。

大功率漿液循環(huán)泵啟動(dòng)、煙氣量驟升、煙氣渦流擾動(dòng)導(dǎo)致吸收塔內(nèi)液位波動(dòng)超過原煙道最高點(diǎn)，而液位測(cè)量裝置由于位置布置等原因顯示正常。 吸收塔液位測(cè)量裝置位置設(shè)置不合理， 煙氣渦流干擾液面測(cè)量的準(zhǔn)確性。

5 防范措施

為避免吸收塔內(nèi)液位波動(dòng)和漿液起泡造成虛假液位的影響，防止?jié){液再次溢流，脫硫一級(jí)塔液位按照14 m 以下控制運(yùn)行。

深入分析結(jié)晶原理和運(yùn)行特性， 關(guān)注系統(tǒng)的主要運(yùn)行參數(shù)，控制好漿液質(zhì)量濃度、pH 值、氧化風(fēng)量、石膏漿液停留時(shí)間、漿液中F-濃度，以減緩結(jié)晶及垢層脫落問題［2］，保障系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。 利用每次機(jī)組調(diào)停機(jī)會(huì)， 對(duì)脫硫一級(jí)吸收塔入口煙道斜坡及立邊壁淤積的石膏檢查、清理，恢復(fù)保持原設(shè)計(jì)。

運(yùn)行人員加強(qiáng)對(duì)脫硫系統(tǒng)運(yùn)行的監(jiān)視調(diào)整，發(fā)現(xiàn)原煙煙溫、地坑泵啟停頻次的監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)溫度快速降低的現(xiàn)象， 立即采取降低液位和停漿液循環(huán)泵的措施。

在一級(jí)吸收塔入口煙道下部增加液位監(jiān)測(cè)點(diǎn)，全面監(jiān)控吸收塔液位情況。

在吸風(fēng)機(jī)擴(kuò)壓器底部加裝漿液排放管道， 以便在事故情況下，吸風(fēng)機(jī)在運(yùn)行狀態(tài)能將漿液排除，如圖3 所示。 再利用停機(jī)機(jī)會(huì)清理風(fēng)箱底部積存的石膏，保證機(jī)組運(yùn)行安全。

圖3 引風(fēng)機(jī)風(fēng)箱底部加裝溢流口

對(duì)脫硫原煙道增加溫度低報(bào)警點(diǎn)， 設(shè)置報(bào)警溫度100 ℃，低于此溫度，后備盤光字牌報(bào)警，提醒運(yùn)行人員注意，并加以調(diào)整和采取措施。

6 結(jié)束結(jié)

脫硫漿液倒進(jìn)吸風(fēng)機(jī)風(fēng)箱中， 不但影響了機(jī)組的安全運(yùn)行，而且會(huì)污染設(shè)備環(huán)境，對(duì)機(jī)組及廢水的達(dá)標(biāo)排放帶來(lái)不利影響。 本文通過分析找準(zhǔn)問題癥結(jié)所在，并積極采取了預(yù)防措施，加強(qiáng)對(duì)輔助設(shè)施設(shè)備檢修、日常維護(hù)質(zhì)量管理， 提高運(yùn)行人員綜合研判、系統(tǒng)思維、全面處理事故能力，對(duì)保障機(jī)組長(zhǎng)周期安全環(huán)保穩(wěn)定運(yùn)行有一定的現(xiàn)實(shí)意義。