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1、石灰石-石膏湿法烟气脱硫设备运行管理摘要：分析电厂烟气脱硫设施实际的运行管理，结合脱硫系统运行现状存在的问题，对石灰石-石膏湿法烟气脱硫运行管理中几个影响安全、环保及经济运行的问题，如：日常管理与运行维护、入炉煤制管理，提高除尘器效率、调整吸收塔的水平衡，控制烟气流速与差压、FGD 废水引入灰渣系统的综合利用等方面进行探讨。关键词： 湿法脱硫；日常管理；水平衡；GGH堵塞；废水处理在国家环保标准不断规范及强制性政策的具体实施，环保监察与处罚并举，政策扶持使我国脱硫产业得到了快速发展。从目前投运的脱硫装置运行情况分析，大多数运行状况良好，但部分电厂由于系统设计、设备质量、安装、运行管理及燃料管理
2、等多方面原因，导致脱硫系统的正常运行受到影响，环保设施的作用难以达到最大效率的发挥。华能电力集团北方联合电力包头第三热电厂2台300WM供热机组，#1机组投产于2006年12月，#2机组投产于2007年6月。（FCD）石灰石/石膏湿法烟气脱硫装置随168试运投入。通过几年来的运行和设备治理，脱硫装置运行状况稳定，年投运率为95%以上，脱硫效率在92以上。本文结合该厂脱硫装置运行情况和国内部分脱硫项目运行状况，就石灰石/石膏湿法烟气脱硫装置设备运行管理中的几个问题进行讨论。我国引进的湿法烟气脱硫技术特点是可靠性、安全性和环保要求高，但是随着投运率的提高脱硫设备在会出现磨损、腐蚀、堵塞、结垢等缺陷
3、，如何确保脱硫设备的维护消缺，是困扰电厂的实现问题。根据包头第三热电厂的脱硫设备的管理经验，需要采取以下措施，才能保证脱硫设备的投运率和效率。一、加强日常管理与运行维护（1）制定企业领导挂帅专人负责的生产技术管理制度和考核规定，将脱硫设备纳入等同主机设备的管理与考核。（2）运行中加强监视并及时调整吸收塔的液位和PH值，通过增减石灰石供给量调节控制PH值在5.25.8之间；控制吸收塔液位在6.57.7米之间；调整除雾器的冲洗水量控制吸收塔石膏排出量，维持石膏浆液密度在11151140kg/m3之间；依据化学煤质分析报告和脱硫脱水效果、及烟气仪表SO2的分析，调整适合的氧化风机供给风量；根据煤质的
4、硫份比和实际运行负荷率，及时启停备用浆液循环泵提高脱硫效率；根据浆液中可溶性盐特别是C1-含量，调整石膏旋流站稀浆排污量。定期对石膏浆液进行化学监测分析，及时反馈分析结果，为运行人员调整提供参考依据。石膏浆液化学监测主要参数应为石膏纯度、PH 值、颗粒粒径、亚硫酸盐含量、氯离子含量、碳酸盐含量等。（3）加强教育培训工作的力度，推行专业人员之间的交流，共享经验，取长补短。特别是运行人员的设备调整的培训工作，来确保脱硫设备的指标和效率，指导运行人员依据运行参数的变化及时调整运行工况，实现设备的经济运行，例如：脱硫吸收塔的液位设定低中高位调节PH值、指导操作石膏排出量、除雾器水冲洗、石灰石粉的供给配
5、合比，实现经济调节与脱硫效率保证相结合。每周专业进行缺陷分析，每月开展运行日报和参数分析及不安全事件分析。定期使用离线振动监测仪、红外测温仪和油液分析仪等各种监测仪器，对脱硫主要辅机设备的状态进行监测，包括浆液循环泵、增压风机、氧化风机、冲洗水泵、密封风风机、石灰石供给泵、石膏排出泵、脱硫系统的搅拌器等，监测设备振动、温度、油质和轴承状况及电机运行等。（4）创建设备质量健康及检修台账。针对脱硫设备缺陷，每月统计设备缺陷进行分类分项分析，找出规律、制定措施，统计消缺率、缺陷复现率和缺陷复现时间间隔。对增压风机、浆液循环泵和脱硫吸收塔的搅拌器等设备主要采用计划检修；对除雾器冲洗水、GGH系统和废水
6、系统等设备主要采用状态检修并结合计划检修；对氧化风机、石灰石供给泵、GGH冲洗水泵、石膏排出泵、各类搅拌器等设备采用状态检修；对那些费用很小且非主要设备可采用故障检修，通过不同的设备检修策略，按照企业实际情况做好工作安排可保证设备的可靠性，将会在保证安全生产的条件下减少备品备件数量，使备品备件定额管理工作更加合理规范。二、加强入炉煤制管理，提高除尘器效率烟气中烟气排放量、灰尘量、烟气中SO2含量和排烟温度等是脱硫系统中的重要参数，脱硫装置的设计是依据锅炉燃用设计煤种为技术参数，来确定脱硫装置的容量和主要辅助系统设备，它决定着脱硫效率能够达到要求，由于我国电煤供需矛盾煤价一路飙升，导致电煤成本增
7、大质量降低，电厂实际燃用煤种与原设计煤种产生较大差异，特别是原煤中含硫量和灰成分明显增加，严重影响锅炉的安全运行，同时对除尘系统和脱硫系统的运行稳定造成影响。由于烟气中的灰分增加除尘器的工作效率降低，导致输灰系统出力不足或输灰管路堵塞，烟气烟尘浓度超出100mg/Nm3，导致吸收塔和GGH工作负担加重，严重时造成除雾器和GGH换热器堵塞，为防止堵塞运行将增加冲洗时间或次数，整个吸收塔的动态平衡将被破坏，脱硫系统难以维持正常运行，所以运行专业必须加强和燃料的联系，随时掌握来煤含硫情况以便及时进行调整和掺混，通过脱硫装置入口SO2含量和原烟气烟尘浓度的监测及时反馈信息，调整燃料掺配比，保持入炉煤含
8、硫量和灰分不要偏离设计值太大。尽量采用与设计煤种相同的燃煤，保证进入脱硫的烟气品质符合设计参数要求，同时提高除尘器电压，调整电除尘的极板振打周期。适当提高吸收浆液的PH 值以增加吸收反应的强度，增加氧化空气量，提高吸收塔液位高度，但是吸收塔的PH值不能过高，过高的PH 值会降低钙利用率，石膏的品质会下降。氧化空气量的增加也受到空间和时间的限制，因此脱硫系统对烟气含硫量和粉尘浓度增大的适应性是有限的，当烟气参数较大幅度和较长时间偏离设计值时，脱硫装置的运行平衡将被破坏，最终导致脱硫系统被迫退出运行。为保证脱硫效率在烟气参数严重偏离设计值时，只能降低机组负荷来保证脱硫设备的正常运行，该方法能避免由
9、于烟气参数恶化对设备寿命的影响，也避免了脱硫效率的降低产生的环保处罚，及脱硫设备被迫停运给环境带来的更大危害。三、调整吸收塔的水平衡，控制烟气流速与差压脱硫系统水平衡是系统稳定运行的重要环节之一，吸收塔处于水平衡调节的核心位置，石灰石浆液的供给、石膏的排出、除雾器的水冲洗、烟气的加热蒸发与携带，流入与流出需要保证吸收塔液位的相对平衡，主要是调节化学反应、物料和水的平衡。要维持吸收塔液位稳定，需通过调节除雾器冲洗水来实现。除雾器的作用是除去净烟气中多余的水滴，保护整个FGD 系统的运行安全。除雾器正常运行主要依靠冲洗水冲洗除雾器，因此必须有足够的冲洗水量，吸收塔水平衡的破坏主要因素是除雾器冲洗水
10、量的控制，如吸收塔液位较高，就会影响到除雾器的水冲洗，除雾器冲洗水量减少引起其板片积灰，造成烟气分布不均导致除雾效果下降，烟气带水、带浆而造成GGH换热片的积灰和堵塞，长期以往将会造成除雾器积灰甚至引起坍塌，所以尽量减少流入吸收塔的水量或增加流出吸收塔的水量，主要防止冲洗水阀门的内漏。通过验证发现人字型布置方式的除雾器效率高于水平布置方式的除雾器，并能有效防止除雾器的堵塞。吸收塔内烟气流速的减缓对脱硫效果的化学反应较为充分，烟气的灰尘和水滴的携带将会减少。四、FGD 废水引入灰渣系统的综合利用烟气脱硫装置产生的废水来自石膏旋流站溢流液，汇集在滤液水箱内经废水旋流站由废水泵送至废水处理系统。加入
11、石灰浆控制PH 值范围进行碱化处理，部分重金属以氢氧化物的形式沉淀出来。通过加入有机硫化物，使某些重金属如镉和汞沉淀出来。通过添加絮凝剂及助凝剂，使固体沉淀物以更易沉降的大粒子絮凝物形式絮凝出来，经压饼机将固化从废水中分离再处理。烟道阻力变化与进入脱硫的烟气流量及GGH差压有着密切的关系，烟气流量增大或GGH堵灰都将引起烟气系统阻力的增大，为了降低GGH积灰引起阻力升高，GGH在设计中就配套了在线压缩空气吹扫和高压水冲洗，来保持GGH换热片的清洁，在运行中发现随着运行时间的增加，GGH的差压、增压风机电流都呈不断升高的趋势，通过分析认定增压风机电流升高与GGH的堵塞有直接的关系，为降低烟气阻力
12、必须依靠在线高压水冲洗才能保证设备的正常能够运行，并利用机组停运对GGH进行人工高压水清洗除垢，但是在运行中GGH的冲洗增添了脱硫装置的废水量的在处理。脱硫废水为弱酸性，PH值在56之间，这部分水需要经过废水处理达标后排放，年废水处理运行费用在25万元以上。锅炉灰渣水系统冲灰水呈碱性，PH值在10左右。灰渣水碱性高，对设备系统结垢严重，给系统设备的安全稳定运行带来较大的隐患。而脱硫废水中C1-与冲渣水的碱性物质可以相互中和，使冲渣水的PH 值控制在8以内范围，并不影响冲渣水系统设备的安全运行。使除渣系统的设备管道、析水元件和滤水装置减少了结垢，延长检修及清理周期。通过技术改造将脱硫废水和GGH冲洗水分为两路直接作为捞渣机的补充水源，既减少了废水的排放量，有降低了捞渣机的补水消耗量，既节省了脱硫废水系统的运行维护费用，降低脱硫废水排放，彻底改善了除渣系统高碱性造成设备结垢与腐蚀，降低了脱硫运行成本。参考文献：DL/T 986 湿法烟气脱硫工艺性能检测技术规范 中国电力出版社2006周至祥 段建中 薛建民 火电厂湿法烟气脱硫技术手册 中国电力出版社 2006
