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燃煤电厂烟囱防腐期间脱硫装置 运行方式及措施 许建，崔海燕 大唐淮南洛河发电厂，安微淮南2 3 2 0 0 8 摘要我国电厂现有机组脱硫改造工程越来越多，其中大多数采用湿法脱硫工艺。湿法脱硫后烟气含水量大、 湿度高，烟气各项性能指标发生了变化，致使烟气具有强腐蚀性，且2 0 0 M W - 6 0 0 M W 机组一般是2 台炉共用1 个单筒烟囱，从而带来了如何在不停机情况下进行烟囱的防腐这个新问题。本文通过某厂一期烟囱防腐改造工 程实例，推荐了烟囱防腐改造工程实施的技术方案，希望对燃煤发电厂旧烟囱防腐改造有所参考。 关键词湿烟囱；旁路；烟囱防腐；脱硫改造 中图分类号T M6 1 9文献标识码B 文章编号1 0 0 2 1 1 4 0 2 0 1 1 0 6 0 0 5 3 0 3 O p e r a t i o nM o d e sa n dM e a s u r e so fF G DS y s t e mD u r i n gt h eA n t i - c o r r o s i o nf o rC h i m n e y sP e r i o do fC o a l - f i r e dP o w e rP l a n t s x u J i a n ，C U IH a i - y a n D a t a n gH u a i n a nL u o h eP o w e rP l a n t ，H u a i n a n2 3 2 0 0 8 ，C h i n a A b s t r a c t A tp r e s e n t ，t h e r ea r em o r ea n dm o r ed e s u l f u r i z a t i o nr e n o v a t i o np r o j c o t si ne x i s t i n gp o w e rp l a n t s ，a n dw e t d e s u l p h u r i z a t i o np r o c e s sh a v eb e e na d o p t e db ym o s to ft h e m ．T h eg a sa f t e rw e td e s u l p h u r i z a t i o np r o c e s si sh i g h l y f i l l e dw i t hw a t e ra n dh u m i d i t y ，a n de a c hp e r f o r m a n c ei n d e xo ff l u eg a sh a sc h a n g e d ，w h i c hm a k e st h eg a sh a ss t r o n g c o r r o s i v e n e s s ．U s u a l l yt w os e t so fb o i l e rw h i c hc a p a c i t a n c eb e t w e e n2 0 0 M Wa n d6 0 0 M Ws h a r eac h i m n e y , t h e na n e wp r o b l e mh a v eb e e nb r o u g h tu pt h a th o wt op r e v e n tt h ec h i m n e y sf r o mc o r r o s i o nw h e nt h eb o i l e r sa r er u n n i n g ． T h r o u g hap r a c t i c a le n g i n e e r i n gp r o j e c to fa n t i - c o r r o s i o nr e c o n s t r u c t i o no nt h ec h i m n e yo fap o w e rp l a n t ，t h e t e c h n i c a lp r o j e c tt oi m p l e m e n ta n t i c o r r o s i o nr e c o n s t r u c t i o np r o j e c to nc h i m n e y sw a sr e c o m m e n d e d ，w h i c hc o u l d p r o v i d er e f e r e n c et ot h es i m i l a rp r o j e c t so ft h ec o a l - f i r e dp o w e rp l a n t s ． K e yw o r d s w e tc h i m n e y ；b y p a s s ；a n t i - c o r r o s i o nf o rc h i m n e y s ；F G Dr e n o v a t i o n 引言 随着国家环保标准对火力发电厂的烟气排放 标准要求愈来愈高，目前国内2 0 0 M W 以上等级 机组大都采用石灰石一石膏湿法烟气脱硫技术。 现有发电机组的烟囱大多为单筒钢筋混凝土的传 统结构，由于湿法脱硫工艺的特点，不论是否安 装烟气换热器 G a sG a sH e a t e r 简称，G G H ， 其对烟气中的S O 脱除效率很高，但对烟气中造 成腐蚀的主要成分S O ，脱除效率并不高 约2 0 ％ 左右 。脱硫处理后的烟气一般还含有氟化氢、 氯化物等，为腐蚀强度高、渗透性强、且较难防 范的低温高湿稀酸型物质，对烟囱具有腐蚀性。 所差异，所以对采用2 台炉共用1 个烟囱的普通 钢筋混凝土烟囱而言，进行烟气湿法脱硫改造工 程，如何实现在不停机情况下对湿法脱硫烟囱的 防腐处理变得至关重要J 。本文以某厂一期烟气 湿法脱硫改造工程实例，阐述了无旁路F G D 的烟 囱防腐改造工程实施方案的技术特点、运行方式 及措施，供同类工程参考。 采 囱 只是由于净烟气的温度相差约3 0 ℃，腐蚀程度有气 工程概述 某火电厂一期工程2 X 3 0 0 M W 亚临界机组， 用2 台锅炉共用一座2 1 0 米钢筋混凝土单筒烟 。烟气脱硫改造工程采用石灰石．石膏湿法烟 脱硫工艺，一炉一塔脱硫装置，脱硫装置的 技术版I5 3 万方数据 ●黧撬缳篡 烟气系统设置了烟气旁路，未设置G G H 如图1 所 示。现在两台机组不停机的情况下对烟囱进行防 腐处理改造。 图1 某厂一期脱硫装置烟气系统图 2 防腐期间取消旁路 烟囱防腐期间主机及脱硫设施正常运行，为 了保证烟囱内施工人员的安全，取消了F G D 旁路 保护，两台机组旁路挡板的连杆被焊死，挡板门 的气动执行器气源被切除，为了防止泄漏的烟气 进入烟囱，在挡板门后砌墙，同时净烟气挡板门 置于关闭状态。从引风机来的烟气经增压风机升 压后，进入吸收塔进行脱硫处理，脱硫后的净烟 气直接通过吸收塔顶部的临时烟囱排入大气。 防腐期间脱硫设备改造 3 ．1 增设事故冷却水 为了防止事故时高温烟气进入吸收塔造成人 塔段、塔内防腐层以及除雾器的损坏，在吸收塔 入口烟道上设置事故冷却水。正常运行、故障 时，当进入F G D 的烟气超过l5 5 ℃时，自动开启 事故烟气喷淋系统，对进入吸收塔的烟气进行降 温；当烟气温度低于1 4 5 ℃，事故喷淋系统自动 关闭；在所有的浆液循环泵跳闸时，快速开启事 故喷淋系统，对烟气降温。烟气事故喷淋系统水 源来自除雾器冲洗水泵，配保安电源。 3 ．2 增加临时烟囱 为了不影响机组的正常发电，在每座脱硫吸 收塔的顶部加装一座临时烟囱，烟囱防腐改造完 成后再拆除。 临时烟囱可与脱硫吸收塔安装时一并建好， 也可以在防腐时加装。一般情况下，建临时烟囱 的高度要考虑以下因素 1 临时烟囱的高度受到吸收塔承重能力的 限制悼1 。 5 4I 技术版 2 结合主厂房的高度考虑，一般高于周围 最高建筑物屋顶3 M 。 3 根据临时烟囱的使用时间综合考虑经济 性和性价比。 某厂临时烟囱与脱硫吸收塔总高5 0m ，即 吸收塔本体高2 9 ．7 5m ，临时烟囱高2 3m ，塔体 部分直径1 1 ．5m ，吸收塔顶部由6 0 0 锥过渡到5 ．9 m ，临时烟囱根部直径6 ．0m ，属于自支撑高耸 结构。临时烟囱壁厚1 2 ～1 4m m ，并辅以1 8 a 槽 钢的对接法兰 兼作加强环 环向加固筋，作为烟 囱分段管节连接和组装加强用。 由于排烟温度仅有4 5 ～5 0 ℃左右，低于酸露 点温度，具有强烈的腐蚀性，同时烟气流速较高 大约在2 0m ／s ，因此临时烟囱必须做防腐， 且防腐厚度应保守加厚，避免防腐期间临时烟囱 本体腐蚀，导致倒塌事故的发生p 】。 3 ．3 增加浆液外排管道 由于取消了旁路，当机组启动以及事故投油 稳燃时，必然有大量的油污、未燃尽的煤粉进入 吸收塔污染浆液，而且被污染的浆液也不能进入 脱水系统，因此必须将该段时间内的浆液进行外 排。 某厂在石膏排出泵至事故浆液箱的入口管道 处加装外排管道，浆液外排到除灰的灰浆池内， 由灰浆泵输出至贮灰场，进行灰渣和水的分离， 避免二次污染。 4逻辑优化 由于在烟囱防腐期间烟气旁路挡板及净烟气 挡板处于关闭状态，燃烧产生的烟气全部经脱硫 塔上部的临时烟囱排出。为保证主机及脱硫岛的 安全可靠运行，防止锅炉及尾部烟道“放炮”， 造成设备重大损坏，根据锅炉风烟系统的改变对 主机组及脱硫岛系统设备进行逻辑优化。 1 增加炉膛压力高、低保护动作，双引风 机跳闸、炉M F T 保护设置。 2 增压风机和引风机之间增加电气硬联 锁。当增压风跳闸时，联跳两台引风机，炉M F T 动作，增压风机入口静叶挡板全开。 3 当三台浆液循环泵跳闸时，联跳增压风 机、两台引风机，炉M F T 动作，增压风机入1 3 静 叶挡板全开，同时开启脱硫系统事故喷水。 4 净烟气挡板未打开跳风机、氧化风机取 消。 5 增压风机的跳闸条件仅保留锅炉M F T ， 三台浆液循环泵跳闸及增压风机轴承温度，其他 全部改为报警。 万方数据 6 浆液循环泵的跳闸条件仅保留电气部 分，其他条件取消改为报警。 7 电气保护定值适当提高。 5 无烟气旁路脱硫系统的运行方式 烟囱防腐期间采用无烟气旁路系统，脱硫系 统成了锅炉烟风系统的一部分，脱硫系统与机组 同步启停，与设旁路的F G D 装置在启停操作上有 很大的不同，既要保证主机顺利启动，同时又要 充分考虑到脱硫系统设备的安全，并尽可能避免 污染吸收塔内浆液品质。 1 机组启动时，先启动脱硫系统，然后锅 炉启动。 2 在机组启动投油，电除尘未投运前，吸 收塔除雾器冲洗方式为不问断进行，并将浆液进 行外排。待启动结束后，除雾器冲洗按正常规定 执行。待吸收塔内浆液置换完后，停止外排，石 膏浆液进入石膏脱水系统进行石膏脱水。 3 在机组启动投油，电除尘未投运前，p H 计入口隔离阀关闭，采用人工测量p H 值，待吸 收塔内启动时的浆液置换完后，P H 计投入正常 运行。 4 待电除尘投运后，投运脱硫烟气连续排 放监测系统 C E M S 。 5 正常停机时，锅炉M F T 后，保持一台浆 液循环泵运行或开启事故冷却水，待增压风机入 口温度降至5 0 ℃后，停浆液循环泵或关事故冷却 水 注意增压风机轴承冷却密封风机不要停，并 确保增压风机后疏水管畅通 。 6 引风机停运后，保持增压风机运行，待 炉膛温度降下来后停运增压风机，原烟气挡板保 持开状态；对于采用静叶可调轴流风机的增压风 机，停运后需保持静叶全开位置。 E 匿显国 一 电力载波技术应用可节省南宁4 0 ％水电费 在南宁市的一些小区，业主常为景观喷泉开不 开、路灯开多亮纠结，因为每用一吨水、每用一度 电，都要共同分摊。6 月2 0 日上午，2 0 1 1 年南宁市工业 节能新产品、新技术、新工艺推介会在南宁举行。5 家 企业围绕水电等方面的节能减排产品和技术，．向现场 南宁市近百家年用能5 0 0 0 吨标煤以上的工业企业进行 推介。会上传递出一个消息，使用电力载波管理系统 管理小区等共同区域，可节四成水、电。也就是说， 6结论 湿法烟气脱硫技改工程中，在机组不停机的条 件下进行烟囱防腐施工，采取无旁路脱硫系统及 在吸收塔顶安装临时过渡烟囱的方案是必须采取的 过渡技术。某厂烟囱防腐工程已于2 0 0 9 年6 月2 0 日 完工，期间机组带吸收塔启停各一次，未发生机组 非停及设备损坏事故，F G D 各项参数正常。实践 证明，此项技术科学合理、安全可靠、经济快捷， 且对施工工期基本没有要求。但由于临时烟囱的高 度受到吸收塔强度的限制，烟囱高度一般只有几十 米，导致烟气的抬升高度下降，容易出现“烟囱 雨”现象，同时烟气从临时烟囱排放时的抬升高度 下降，污染物的落地浓度显著提高，特别是N O X 的浓度，对电厂附近环境有一定的影响。总体来说 作为一种过渡技术，实现了不停机条件下对烟囱进 行防腐的烟气湿法脱硫技改工程，是值得同类工程 借鉴、推广的。 参考文献 [ 1 ] 牛春良．烟囱工程手册[ M ] ．北京中国计划出版社，2 0 0 4 ． [ 2 ] 沈希．烟气脱硫装置的腐蚀与防护[ C ] ．2 0 0 4 年中国国际脱硫 脱硝技术与设备展览会暨技术研讨会． [ 3 ] 马申，田树桐，等．燃煤发电，‘湿烟囱排烟筒的防腐设计分 析[ J ] ．武汉大学学报 工学版 ，2 0 0 6 ， 3 8 2 6 7 - 2 7 2 ． 收稿日期2 0 1 1 0 4 1 5 作者简介 许建 1 9 8 5 一 ，男，江苏，助理工程师，从事火电厂生 产运行维护管理工作； 崔海燕 1 9 8 5 一 ，女，江苏，助理工程师，从事火电厂 化学运行监督工作。 业主可以少掏4 0 ％的公摊水电费。 “电力载波一一水、电、气、热节能降耗 与信息化管理系统”最大特点是，不需要重新架 设通讯线路，只要有电线，就能进行数据传递。 通过“电力线”上传输数据实现信息通讯，再连 接各种控制设备，达到实时通信，实时控制的目 的。目前，电力载波技术应用于学校、医院、居 民小区、政府机构等，开启集中节能控制管理， 科学用能新模式。 技术版t5 5 万方数据