火力发电厂脱硫系统取消旁路后的设备及运行优化.pdf

第 3 6卷 第 1 1 期 2 0 1 4年 1 1月 华 电技 术 Hu a d i a n Te c h n o l o g y Vo 1 ． 3 6 No ．1 1 NO V． 2 01 4 火 力发 电厂脱硫 系统取 消旁路后 的 设 备及运行优化 桂 东波 大唐国际发电有限公司内蒙古分公司， 呼和浩特0 1 0 2 0 6 摘要 脱硫系统取消旁路后， 对机组运行存在的风险性进行了分析， 采取了逻辑优化、 运行优化和设备改造的措施 ， 提 高了脱硫系统运行可靠性。改造后的运行情况表明， 脱硫运行周期完全能够满足机组检修周期的运行要求。 关键词 脱硫系统； 取消旁路 ； i S t 备优化； 运行优化； 逻辑优化 中图分类 号 x 7 0 1 ． 3 文献标志码 B 文章编号 1 6 7 41 9 5 1 2 0 1 4 l 1 一 O O O 4 0 3 0 引言 根据国家环境保护部办公厅环办 [ 2 0 1 0] 9 1号 文 关于火电企业脱硫设施旁路烟道挡板实施铅封 的通知 和 G B 1 3 2 2 3 --2 0 1 1 火电厂大气污染物排 放标准 的规定及大唐集 团公 司有关文件 的要 求 ， 对现役机组满足条件的脱硫系统必须拆除脱硫旁路 挡板 。某发电公司 1 0台机组于2 0 1 2年 1月至 2 0 1 4 年 7月进 行 了脱 硫设施取 消旁 路改造 ， 2 0 1 2年 年 底 ， 完成了 3台 6 0 0 MW 机组和 1台 3 0 0 MW 机组脱 硫设施取消旁路改造。在脱硫旁路取消改造过程 中 ， 对脱硫系统进行了优化改造 ， 与此同时， 对脱硫 系统保护逻辑和运行操作也进行了优化。 1 脱硫 系统取消旁路后机组运行风险性分析 1 锅炉在点火启动期 问， 若等离子设备不 可 靠 、 助燃用油量过大， 未燃尽的颗粒物会随锅炉烟气 进入吸收塔 ， 在与浆液接触洗涤的过程 中， 烟气 中的 油污被洗涤到吸收塔浆液中， 油污在吸收塔循环泵 、 浆液喷淋装置 、 搅拌器及鼓入的氧化空气的共同扰动 作用下 ， 容易形成泡沫。油污在吸收塔内与浆液的接 触过程 中会在石灰石 、 亚硫酸钙等固相颗粒的表面形 成一层薄薄的油膜 ， 油膜将石灰石与浆液隔离 ， 阻止 了石灰石的溶解， 从 而导致脱硫效率和 p H值 降低 ； 另外， 亚硫酸钙表面的油膜还阻止了亚硫酸盐 的氧 化 ， 难以形成石膏晶体 ； 与此同时， 它还会造成脱硫装 置内管道的结垢 、 堵塞 以及真空皮带机的滤布堵塞。 如果浆液恶化严重 ， 脱硫系统退备 ， 排出恶化浆液时 间长 ， 会导致脱硫系统及主机长时间停运。 2 如果静电除尘器故障检修 ， 脱硫入 口烟尘 收稿 日期 2 0 1 4 0 9 0 2 ； 修 回日期 2 0 1 4 0 9 2 0 质量浓度在 2 0 0 m g ／ m 以上持续运行或机组启动初 期大量灰分进入脱硫系统 ， 会 引起 吸收塔内浆液 的 恶化。若脱硫系统无法正常运行而退备 ， 排出恶化 浆液时间长 ， 会导致脱硫系统及主机长时间停运 。 3 如果 除雾器 冲洗不及 时或冲洗 装置损坏 ， 除雾器冲洗效果就不能得 到保证。在机组 启动期 间， 静电除尘器不能全部投入， 大量油灰进入脱硫系 统 ， 会导致除雾器堵塞或除雾器板坍塌 ， 造成系统阻 力增加 ， 严重时需停机处理 ， 且恢复周期较长 。 4 在运行过程 中， 出现 了浆液循 环泵喷淋系 统堵塞、 喷淋管道 断裂 、 喷头磨 损增大 、 2台以上循 环泵机械故障、 循环泵人 口滤 网堵塞等 问题造成喷 淋覆盖率下降或浆液雾化效果差 ， 导致脱硫效率难 以维持； 严重时， 为保证出 口二氧化硫达标排放 ， 需 主机限负荷运行直至机组停止运行。 5 由于吸收塔搅拌器 机封漏浆 、 搅拌器故 障 后盘不动车或搅拌器叶片脱落 ， 造成不平衡振动过 大， 导致吸收塔搅拌器停运 ， 影响浆液循环和石膏在 浆液池 内氧化结晶的效果 ， 严重时会导致脱硫 系统 退 出运行 ， 机组停运。 6 如果 2台运行的浆液循环泵 同时 出现故 障 停运后 ， 备用浆液循环泵不能在 5 mi n内启动， 即使 锅炉主燃料跳 闸 MF “ I ， 高温烟气也会 直接进入吸 收塔 内， 虽然采取 了喷水降温措施 ， 仍有可能对除雾 器和防腐鳞片造成损坏。如果发生除雾器损坏和防 腐脱落的情况 ， 恢复周期较长。 2 脱硫系统改造 2 ． 1 增压风机和引风机“ 增引合一” 改造 为提高风机系统运行的可靠性 ， 在取消脱硫旁 路改造过程中， 取消了增压风机系统 ， 将 2台引风机 出力增加 ， 脱硫 系统产生的阻力由引风机消减。 第 1 1 期 桂 东波 火力发 电厂脱硫 系统取消旁路后的设备及运行优化 5 2 ． 2 锅炉等离子点火改造 为降低锅炉点火过程中投油对脱硫浆液造成的 影响， 在取消脱硫旁路改造过程 中， 对锅炉等离子点 火装置进行了改造。改造前每 台锅炉在底层只有 1 台磨煤机装有等离子点火装置 ， 改造后每 台锅炉在 底层有 2台磨煤机装设 了等离子点火装置 ， 增加 1 台磨煤机等离子装置后 ， 提高了锅炉无油点火的可 靠性 ， 为脱硫装置安全 、 稳定运行奠定 了基础 。 2 ． 3 脱硫 除雾器系统改造 为保证 除雾器总压力损失不高于设计值 ， 满足 引风机出力的要求 ， 降低除雾器堵塞 的风险 ， 除雾器 板 由原折线型更换为流线型 ， 以降低系统阻力 ， 提高 设备可靠性 。同时 ， 对现有除雾器冲洗水 系统进行 了改造 ， 在除雾器上部增加 I 层冲洗水系统 ， 保证除 雾器冲洗效果。 2 ． 4 增加 2路事故喷淋系统 在吸收塔入 口烟道上增加 2路事故喷淋装置 ， 当吸收塔入 口烟气温度高于 1 6 0 o C或 2台以上浆液 循环泵停运时 ， 可启动事故喷淋系统向烟道 内喷水 降温 ， 以防止高温烟气进入吸收塔损坏吸收塔 内壁 防腐或除雾器板 。 2 ． 5 加设干湿界面冲洗装置 脱硫系统在运行期间 ， 吸收塔人 口干湿界面处 会产生石膏板结 ， 导致脱硫系统阻力增加 ， 严重时吸 收塔进 口烟道堵塞 面积达 7 0 ％。在 吸收塔干湿界 面处设计一套冲洗冷却装置 ， 其主要作用是延长 吸 收塔干湿界 面上 部挡 水沿 ， 以减 轻 干湿界 面 石膏 板结。 2 ． 6 吸收塔增加溢油管道 为预防锅炉启 、 停时锅炉燃油对 吸收塔浆液造 成中毒并在系统 内形 成恶性循环 ， 在吸收塔上部增 设溢油管， 当锅炉燃油对吸收塔浆 液品质构成影 响 时 ， 收集含油浆液产并外排 ， 以避免含油浆液影响石 膏处理系统及废水处理系统。 2 ． 7 增加重要设备供 电保障 脱硫旁路取消后 ， 为增加脱硫系统的稳定性 ， 增 加 2台吸收塔搅拌器 、 1台事故喷淋水泵 、 1台工艺 水泵及 1台密封水泵备用 电源 ， 同时每 2台机组脱 硫 P C段 增 加 1路 联络 电源 ， 以达 到互 为 备用 的 目的 。 3 逻辑优化 3 ． 1 取消脱硫旁路挡板联锁保护 1 当增压风机运行信号 丢失、 增压风机 电流 小于5 O A或增压风机运行信号消失、 停止信号具备 联开时， 取消脱硫旁路的挡板保护。 2当 增 压 风 机 前 压 力 大 于 0 ． 8 k P a或 小 于 一 0 ． 8 k P a 三选二 时 ， 取 消联 开脱 硫 旁 路 挡板 保护。 3 当 3台浆液循环泵运行信号同时消失且停 止信号同时成立时， 取消联开脱硫旁路挡板保护。 3 ． 2 取消增压风机停运保护 1 当增压风机 电动机油站油压低于 0 ． 0 5 MP a 报警延时 2 5 S 时 ， 取消增压风机的保护 。 2 当 3台浆液循环泵运行信号 同时消失且停 止信号 同时成立延时 1 5 s ， 取消增压风机的保护。 3 当增压风机跳 闸后动叶角度联开到 8 5 ％保 持 1 5 s 时， 方可手动对动叶进行调整保护 。 3 ． 3 增加脱硫吸收塔烟温报警及联锁保护 1 脱 硫系统 入 口烟 温达到 1 5 0 o C 三取 中 时， 联启事故降温喷淋系统 ， 降低入 口烟温。 2 脱硫系统入 口烟气温度达到 1 5 0 o C报警 ， 由 运行人员手动投入 3台浆液循环泵运行 ， 联锁启动 除雾器冲洗系统且 同时开启下层 9排 冲洗水阀 ， 增 加 冲洗水流量 。 3 当以上措施执行完毕后 ， 脱硫系统入 口烟 温仍然继续上升且达到 1 6 0℃ ， 可 申请主机降负荷 运行 ， 直至停止机组运行 。 4 当吸收塔出口净烟气温度高于 6 0 c IC 三取 一 时， 发“ 光字” 报警 。 3 ． 4 增加浆液循环泵报警及联锁保护 1 当脱硫系统 2台以上浆液循环泵运行信号 消失 、 停止信号具备且烟气温度达到 1 0 0 o C时， 增加 联启事故降温喷淋系统。 2 当脱 硫系统 3台浆液循 环泵运 行信 号消 失、 停止信号具备且锅炉排烟达到 1 1 0℃延时 5 S 时， 增加锅炉 Mb - T保护动作 。 3 当脱硫 系统浆液 循环泵 电动机 绕组 温度 高、 轴承温度高及电流超限时， 增加报警信号。 4 运行优化措施 4 ． 1 锅炉点火启动时的运行优化 1 锅炉启 动应尽量 采用等离子点火技术 ， 以 减少燃油对吸收塔浆液的影响。 2 锅炉点 火前 ， 投入静 电除尘器 和干除灰系 统运行 ， 锅炉冷态启 动时 ， 静 电除尘器 的灰 斗加热 器 、 大梁绝缘支柱套管及放 电极绝缘室加热提前 2 4 h投运。锅炉点火前 ， 投运 1台脱硫浆液循环泵和 1 台水泵冲洗除雾器 ， 以减少除雾器黏附油污和粉尘 。 3 在锅炉等离子点火过程中， 飞灰未完全燃 烧 ， 投入 的静 电除尘器一电场、 二电场控制二次电压 数值 ， 电压控制在起晕 电压和闪络电压之间 ， 并对二 6 华 电技 术 第 3 6卷 次电流限流运行 ， 以防止静电除尘器 的二次内部燃 烧 ， 应密切监视静 电除尘器 出人 口烟气温度 变化情 况。未完全燃烧的煤粉不可能全部由静电除尘器收 集 ， 吸收塔浆液会有一定的污染可能 ， 根据运行情况 可进行浆液部分置换 ， 大量补充新鲜的石灰石浆液 ， 同时排放污染的浆液。 4 锅炉点火 前， 事故浆液槽液位应控制在低 位运行且吸收塔液位不应 高于 9 m， 在启 动过程 中 会有大量油污或灰尘进入 吸收塔浆液 ， 应在最短时 间内将塔内浆液通过事故浆液槽进行置换 。 5 机组正常运行后 ， 对吸收塔浆液进行化验 监督和分层试验， 如果浆液污染严重， 可向吸收塔内 加入成分好的晶种 ， 通过脱水系统大量外排来进行 浆液置换 。 6 准备充足的消泡剂， 在吸收塔内浆液泡沫 影响脱硫系统运行时 ， 添加消泡剂。 4 ． 2 吸收塔入 口粉尘质量浓度高时的运行优化 1 运行 3台浆 液循环泵 ， 减少烟尘在塔 内设 备上的吸附 尤其是在除雾器上的附着 。 2 开启 吸收塔入 口干湿界 面冲洗水系统 ， 降 低吸收塔入 口干湿界面的结垢程度。 3 加强 除雾器 冲洗频 次， 减少灰尘在除雾器 板上的附着堵塞 ， 与此 同时 ， 排 出系统应加大 出力 ， 以保持吸收塔液位平衡 。 4 对吸收塔浆液进行 活性化验 和分层试 验 ， 当浆液被飞灰严重污染时 ， 将部分浆液排 至事故浆 液槽再进行浆液置换。 5 加强废水外排量 ， 以降低塔 内富集 离子的 质量 浓度 。 6 当吸收塔入 口烟尘质 量浓度 长时 间超 标 超过 2 0 0 m g ／ m 。 时 ， 在 吸收塔浆液 内会形成氟铝 络合物附着在石膏 一石灰石表 面， 能阻止 晶粒的生 长并使石灰石闭塞。 采取措施后 ， 若脱硫系统运行工况没有改善 ， 可 申请机组降低负荷 ， 直到停止运行。 4 ． 3 防止吸收塔入 口干湿界面堵塞的运行优化 1 在于湿界 面处增 加冲洗水 系统后 ， 运行班 组每班冲洗 1次， 每次不少于 1 0m i n 。 2 利用每次检修 机会 ， 对吸收塔干湿界 面黏 附结垢物进行彻底清理。 3 热工人员应定期校验比对吸收塔液位计 ， 以 防止偏差过大造成浆液在吸收塔人 口干湿界面沉积。 4 ． 4 防止除雾器堵塞的运行优化 1 在运行 中应密切监视 除雾器压 差 ， 按要求 定期对除雾器进行 冲洗 ， 在 冲洗过程 中保持 冲洗水 的压力和流量 ， 以保证冲洗效果。 2 在正常运行过程 中， 吸收塔 内液位应通过 除雾器冲洗水系统进行补充 ， 尽可能对除雾器进行 冲洗 ， 以提高冲洗效果 ， 降低除雾器堵塞几率 。 3 定期投运最上层 除雾器 冲洗 系统 ， 以提高 冲洗效果。 4 ． 5检修和维护措施 1 对于浆液循环泵 、 氧化风机等重要设备 包 括电动机 和 电缆 ， 应按 照 Q ／ F J G 1 0 0 2 9 ． 1 2 0 0 4 电力设备交接和预防性试验规程 的要求， 每隔3 年进行一次预防性试验并建立台账。 2 在 6 k V盘柜处 的电缆终端应 随着大 、 小修 和临修机会进行检查 ， 查看终端是否存在过热现象 并对电缆终端端子螺丝进行紧固。 3 力争做到每周 2次对浆液循环泵 以及 电动 机的轴承振动、 轴承温度进行精密点检； 对浆液循环 泵运行参数 、 轴承箱油位、 油质 、 冷却水流量进行每 日点检并将浆液循环泵电动机接线盒温度列入电气 日常点检项 目中， 在每周 1 次的运行巡检 中， 应对 电 动机接线盒所测温度进行一次统计并分析接线盒的 劣化 趋势 。 4 每隔 3月对浆液循环泵电动机油脂进行检 查 ， 根据轴承温度变化 的情况 ， 定期加油脂并记 录； 每隔 6月更换 1次浆液循环泵轴承箱润滑油并清洗 轴承箱。 5 根 据年度机组 检修计 划编 制脱硫 检修计 划 ， 遵循“ 主机停脱硫停和主机修脱硫必修 ” 的检修 原则 ， 应将浆液循环泵电动机出线瓷瓶是否开裂 、 电 缆终端线夹是否压实 、 是否需要断股检查 、 浆液循环 泵解体检修列入机组大 、 小修和临修的必修项 目。 6 应对 浆液循环 泵 电动机保 护定值进 行核 对 ， 根据定值内容对综合保护装置进行检查 ， 力争做 到保护灵敏、 可靠。 7 每次大 、 小修及临修时， 应对主厂房至脱硫 系统 6 k V、 3 8 0 V电源开关进行检查和试验， 对与脱 硫系统相关的保护装置进行校验 ， 每月记 录保护装 置采样值 。 8 对于主要脱硫系统设备 如浆 液循环泵 、 吸 收塔搅拌器等 ， 力争做 到备件充足 ， 若 出现异常应 及时组织检修。 9 保证烟气温度测点等每年校验 1次。 5 结论 1 通过对脱 硫系统进行改造和运行优化 ， 脱 硫系统取消旁路后能够满足机组检修周期的要求 ， 应随机组检修周期进行检修。 2 脱 硫系统取消旁路后 ， 可消 下转第 9页 第 1 1期 梁志刚 基础植 筋技 术在脱硝改造 中的应用 9 对较 困难 。针对这种情况 ， 具体做法是 垂直孔将胶 直接捣进孔中即可 ； 水平孔可用 6 m m 的细钢筋配 合托胶板 干净木板 往孔内捣胶， 也可让施工人员 戴好皮手套 ， 将配好 的胶成 团塞 、 捣进孔 内； 倒垂孔 选用高触变 型植 筋胶 ， 该胶不流 淌， 可成 团塞人孔 内。质量控制关键是从底 部开始注胶 ， 胶 体不得有 气泡存在。 9 钢筋植入 。将处理好的钢筋缓慢旋入孔 内 预定深度 ， 如植入 困难则用铁锤和 电镐敲击。具体 做法为 以手锤击打方式入孔 ， 手锤击打时 ， 一手应 扶住钢筋 ， 以保证对中并避免 回弹 ； 若钢筋较长 ， 在 电镐钻头端部焊接一块 l 01 5 m m厚且一侧有豁 口 的铁板 ， 将豁 口卡在钢筋上 ， 利用电锤的持续 冲击力 来克服植筋胶的阻力 ， 快速无 回弹地将钢筋送至孔 底 ， 植筋量大或植入 大直径钢筋 时可采用 此方式。 质量控制的关键是钢筋必须缓慢旋入 。 1 0 养护 固化 。已植入孔 内的钢筋在常温下 进行养护 ， 2 4 h之内严禁有任何扰动 ， 直至使用的结 构胶固结。其质量控制关键 是保证 固结时 间， 中间 不得扰动。 6 拉拔试验注意事项 1 锚杆拉拔计在试验过程中应固定牢靠。 2 锚杆拉拔 时应 缓慢地逐级均匀加 载 ， 直到 锚杆滑动或杆体破坏为止 ， 并做详细记录。 3 拉 拔锚 杆 时， 拉 拔 装 置 下方 和两 侧 不得 4 拉拔 时设 专人 监视顶板 ， 以保 证操作人员 安全。 5 锚杆按规定 比例进行测试 ， 选择好测试点 ， 不能做破坏性试验。 6 拉拔合格 的锚杆要挂好合格标 签， 不合格 的锚杆要按规定补打后再进行测试 。 7 拉拔时严禁有人通过 ， 两边放好警示标志 ， 以防止工具脱落。 7 结束语 本文以山西漳山发 电有限责任公 司一期 2 3 0 0 MW 机组脱硝改造工程为研究对象 ， 对基础加固 处理方法及植筋技术的工艺流程和注意事项进行了 总结和分析。采用植筋技术加固原有基础 ， 不仅节 约了改造成本 ， 而且缩短 了施工工期 ， 取得了良好的 效果 ， 可为进行 同类型脱硝改造的电厂提供参考。 参考文献 [ 1 ] 高俊生， 陈铭 ， 齐惠． 植筋施工新技术及其技术经济效果 [ J ] ． 辽宁建材， 2 0 0 4 4 6 8 6 9 ． [ 2 ] 董 昌胜． 建筑结构植筋加 固施工技术 [ J ] ． 河南科技 ， 2 0 0 8 5 4 5 ． 本文责编 刘芳 作者简介 梁志刚 1 9 7 7 一 ， 男， 山西清徐人， 高级工程师， 从事热 站人。 能专业技术管理工作 E m a i l l i a n g a g a n g 1 6 3 c 。 m 。 ● ● 0●0‘ 0● ● ● ● ● ● ● ●0● ● ● ● ● ●0‘o● ●0●● 0●0●0●0● 0● ●0●0● 0●0● ●0● 0●0●0‘0● 0● ●◇● ● ●0●0● 上接第 6页 除政府监管对企业 的不信任感 ， 达到 脱硫系统随机组 1 0 0 ％投运。 3 气体排放符合国家产业政策并满足有关部 门的要求 ， 为提前达 到 G B 1 3 2 2 3 --2 0 1 1 火 电厂大 气污染物排放标准 规定的 E l 标奠定了基础 。 4 消除了机组引风机与增压风机联锁运行带 来的隐患 ， 减少了运行操作调整工作量 。 5 取消了脱硫 增压风机 ， 减少 了脱硫 系统运 行维护工作量。 参考文献 [ 1 ] 蒋文举 ， 赵君科， 尹华强， 等． 烟气脱硫脱硝技术手册 [ M] ． 北京 化学工业出版社 ， 2 0 1 2 ． [ 2 ] 钟秦．燃煤烟气脱硫脱硝技术及工程实例[ M] ． 北京 化 学 工业 出版社 ， 2 0 0 4 ． [ 3 ] 蒋丛进． 取消烟气旁路对脱硫系统设计和设备运行影响 的研究 [ D] ／ ／ 2 0 0 7年 A P E C清洁化石能源研讨会论文 集． 西安 中国电机工程学会。 2 0 0 7 ． [ 4 ] 李忠华， 薛建明， 王小明， 等． 湿法烟气脱硫取消旁路烟 道的技术可行性分析 [ J ] ． 电力科技与环保 ， 2 0 1 0 ， 2 6 5 3 73 9 ． [ 5 ] 赵生光． 火电厂湿法烟气脱硫取消旁路烟道可行性分析 与探讨 [ J ] ． 中国电力， 2 0 0 7 6 8 l 一8 5 ． [ 6 ] 陈创社， 郝向辉， 王军平． 无旁路烟气脱硫装置运行可靠 性探讨 [ J ] ． 华电技术， 2 0 0 9 ， 3 1 7 6 8 ． [ 7 ] 郭长仕， 王梦勤． 无旁路湿法烟气脱硫技术分析与探讨 [ J ] ． 环境工程， 2 0 1 1 ， 2 9 4 7 4 7 7 ． [ 8 j 徐华春． 提高无旁路脱硫塔可靠性的措施 [ J ] ． 电力建 设 ， 2 0 1 0 ， 3 1 4 7 2 7 5 ． [ 9 ] 杨春平， 曾光明， 利光裕 ， 等． 中国燃煤锅炉烟气脱硫技 术的发展前景[ J ] ． 通风除尘， 1 9 9 8 I 3 53 7 ． [ 1 0 ] 陈兵 ， 张学学． 烟气脱硫技术研究与进展 [ J ] ． 工业锅 炉 ， 2 0 0 2 4 6 1 0 ． 本文责编 王书平 作者简介 桂东波 1 9 7 1 一 ， 男 ， 河南南阳人 ， 工程师， 从事发电生 产管理方面的工作 E m a i l g u i d o n g b o 1 2 3 1 2 6 ． c o rn 。