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    脫硫吸收塔系統常見故障分析及處理

       日期:2018-03-26     來源:電力科技與環保    瀏覽:82    評論:0    

      脫硫系統的發生的故障主要是吸收塔系統出現的異常工況,分析吸收塔系統漿液循環泵葉輪磨損、漿液泵出口母管堵塞、吸收塔內漿液異常等對吸收塔出口參數的影響,并提出了各種異常現象發生時的解決方法,為減少脫硫系統故障,確保煙氣達標排放提供參考。

      1、脫硫系統概況

      石灰石-石膏濕法脫硫工藝是目前較為成熟的脫硫技術。萊城電廠4 臺300MW機組采用石灰石-石膏的濕法煙氣脫硫工藝,一爐一塔設計。自投運以來,脫硫設施投運率超過99.0%、脫硫效率保持在95% 以上。整套系統于2008 年12 月底完成安裝調試,運行穩定。系統全煙氣量脫硫時,脫硫后煙氣溫度不低于80℃。校核煤種工況下確保FGD 裝置排放的SO2濃度不超標;當FGD 入口煙氣SO2濃度比設計煤種增加25% 時仍能安全穩定運行。吸收塔系統是影響脫硫效率的核心部件,自下而上可分為氧化結晶區、吸收區、除霧區三個主要的功能區。

      2、吸收塔系統常見故障分析及解決方法

      2.1 循環泵葉輪及泵殼磨損對吸收塔參數的影響

      脫硫系統運行中,因漿液循環泵中介質為石灰石漿液,外加漿液中pH值變化較大,因此,漿液循環泵的磨損在所難免。漿液在泵內高速流動,對泵殼產生一定的沖刷磨損,造成泵殼壁厚變薄、磨穿的情況。當泵殼減薄后,經葉輪作功后的漿液回流量相應增加,漿液循環總量減小,壓頭理所當然達不到應有的高度,吸收效果變差,出力不能達到額定值,吸收塔參數異常,脫硫效率降低。

      解決方案:當漿液循環本葉輪及泵殼磨損嚴重時,相應出現漿液循環泵電流減小,出力降低,將循環量減少,此時應停止運行,對該泵葉輪及泵殼進行特殊工藝防磨,當防磨工作處理且養護完畢,可在此投入運行。當葉輪磨損嚴重時根據運行周期可更換新葉輪,以保持正常漿液循環量。

      2.2 循環泵出口噴頭及母管堵塞對參數的影響

      吸收塔系統運行中,經常出現漿液循環泵出力降低的情況,在排除漿液循環泵磨損等情況外,應考慮漿液循環泵出口噴頭及母管堵塞。一旦以上部位堵塞,必將造成漿液流量減少,漿液循環泵出力降低,漿液噴淋擴散半徑減小,吸收塔內漿液噴淋不均,泵殼發熱等現象,形成“煙氣走廊”的機率大為增加,因而降低脫硫系統效率。萊城電廠3 號脫硫系統停機后檢查堵塞物成分,均是石灰石顆粒、SiO2、樹脂鱗片、亞硫酸鈣結垢物等。

      解決方案:漿液循環泵出口噴頭及母管堵塞,應利用停機機會進行徹底清理疏通,并建立檢查清理檔案,計劃性停機檢修,以保證可靠性在正常范圍。另外循環泵停止時,應進行沖洗,盡可能將母管及噴頭處漿液及異物沖洗干凈,防止結塊堵塞。

      2.3 吸收塔內漿液品質的影響

      萊城電廠在3號脫硫系統大修過程中,在吸收塔底部清理出了部分樹脂脫落物、SiO2以及石灰石中含的雜質等。系統正常運行過程中也出現過電除塵出口煙塵濃度超標的情況。煙氣中粉塵含量持續超過設計允許量,將使脫硫率大為下降,管道內部逐漸沉淀堵塞。另外,煙塵及飛灰呈堿性,當其進入漿液后,漿液pH 值將升高。由于運行中pH 值控制不再通過Ca/S 計算,而是只用pH 值反饋控制,相應減少了石灰石漿液量,但粉塵不會被消耗掉,因此造成虛假pH 值升高,脫硫效率反而下降。

      解決方案:為防止漿液循環泵出口母管及噴頭堵塞,除停機后清理雜質異物外,應采取長期有效的治理方案。萊城電廠在本次3 號脫硫系統大修過程中,在漿液循環泵入口管加裝不銹鋼濾網,阻擋了樹脂脫落物、SiO2以及石灰石中含的雜質進入循環系統,效果良好,明顯降低了噴淋系統出口母管及噴頭清理周期,提高了吸收塔系統的運行可靠性。

      為防止吸收塔入口粉塵濃度過高,正常運行中,應加強電除塵運行參數的監視,在粉塵濃度超過設計值時,應查明原因設法消除,超標時間較長且不能恢復正常數值時,應申請停止脫硫系統。

      3、運行調節參數對對吸收塔系統的影響

      3.1 循環漿液的pH 值

      脫硫系統運行中,循環漿液的pH 值是運行人員控制的主要參數之一,也是影響脫硫系統效率的主要因素。當pH 值較低,亞硫酸鹽溶解度急劇上升,硫酸鹽溶解度略有下降,會有石膏在很短時間內大量產生并析出,產生硬垢,阻礙漿液對SO2的吸收。從實際運行經驗得出,提高循環漿液的pH值可直接提高脫硫系統的脫硫效率。pH 值過低,能提高石膏的品質,但不能保證脫硫效率;而pH 值過高,會造成石灰石粉的浪費,降低了石膏的品質,增加了循環漿液的密度,加大了對設備的磨損。為保證脫硫系統脫硫效率,pH值在5.2 ~ 6.0 是經過考證的合理范圍。

      3.2 吸收塔液位影響

      我廠吸收塔液位規程規定正常運行在12m,吸收塔液位越高,循環泵入口漿液靜壓頭越高,循環泵抽取的漿液量越多,母管壓力越高,噴淋高度越高,漿液在塔內停留時間長,與氣體接觸的時間延長,接觸界面增加,氣體穿越氣膜/液膜界面機會多,吸收效果更佳。同時液位高,氧化區高度增加,氧化反應充分,確保吸收塔系統穩定運行。

      3.3 外因及其他因素的對吸收塔系統的影響

      進入脫硫系統的原煙氣、凈煙氣SO2的含量對脫硫效率影響較大,當吸收塔入口煙氣SO2含量異常升高時,因脫硫系統處理能力有限,脫硫效率將下降,反之,靜煙氣濃度降低,脫硫效率將逐漸升高。因為,隨著入口SO2含量的逐漸增加,能很快打破吸收塔內化學反應的平衡,造成漿液中液滴吸收SO2的能力減弱,在最大量補充石灰石漿液的情況下,pH 值仍不能維持,脫硫效率不能維持在正常范圍。此時應設法排除外因的影響,保證脫硫吸收塔各參數運行正常。

      4、結語

      在實際運行中影響脫硫系統的原因比較復雜,通過長時間的運行總結,找出影響脫硫吸收塔系統運行的因素,并進行歸納總結,提出解決方案并實施,設法使脫硫投運率和脫硫效率達到設計要求,確保煙氣達標排放。

     
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