黨志國(guó)

摘要：近些年來(lái)綠色節(jié)能環(huán)保出現(xiàn)在國(guó)家政策中，為了有效的降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染，最大程度上提高資源的利用率，全球范圍內(nèi)在煙氣脫硫方面展開(kāi)研究，研發(fā)出石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)。文章分析了石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)的熱工儀表和執(zhí)行機(jī)構(gòu)常見(jiàn)故障，提出在日常檢修和維護(hù)方面必須結(jié)合脫硫系統(tǒng)的具體工況、參數(shù)、位置等進(jìn)行邏輯分析，由故障報(bào)警的直接反饋點(diǎn)到間接可能情況進(jìn)行分級(jí)檢查。指出迅速準(zhǔn)確地找到故障并及時(shí)排除，才能最大程度地減少損失。

關(guān)鍵詞：火電廠;煙氣;脫硫;故障

1導(dǎo)言

火電廠在生產(chǎn)過(guò)程中，鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣含二氧化硫、氮氧化物和粉塵等污染物，對(duì)周邊環(huán)境和人體健康產(chǎn)生了很大的影響。因此在日常檢修和維護(hù)方面必須結(jié)合具體工況、參數(shù)、位置等進(jìn)行邏輯分析，才能迅速準(zhǔn)確地找到故障原因，及時(shí)排除故障。

石灰石-石膏煙氣脫硫工作原理

原煙氣從吸收塔下側(cè)進(jìn)入吸收塔自下而上流動(dòng)，脫硫吸收劑石灰石漿液經(jīng)漿液循環(huán)泵送至噴淋層經(jīng)噴嘴霧化后自上而下流動(dòng)，吸收劑液滴與煙氣發(fā)生逆流接觸，煙氣中的SO2及部分SO3、HCl、HF等與漿液中的CaCO3發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成CaSO3和少量CaCl2、CaF2后，落入吸收塔底部漿液池，再與氧化風(fēng)機(jī)鼓入的空氣中的O2反應(yīng)生成CaSO4和CO2，并最終生成石膏CaSO4·2H2O經(jīng)石膏排漿泵排出，CO2隨煙氣排除，從而達(dá)到煙氣脫硫目的，主要化學(xué)反應(yīng)方程式為2CaCO3+H2O+2SO2=2CaSO3·1/2H2O+2CO2↑和2CaSO3·1/2H2O+O2+3H2O=2CaSO4·2H2O。（化學(xué)方程式中有些數(shù)字是下角標(biāo)）

3火電廠石灰石-石膏濕法系統(tǒng)運(yùn)行常見(jiàn)故障

3.1閥門(mén)卡澀故障報(bào)警

閥門(mén)的卡澀分為“假卡”和“真卡”兩種狀態(tài)。“假卡”的表現(xiàn)形式是：運(yùn)行操作畫(huà)面顯示故障報(bào)警不可操作，但用手動(dòng)方式旋轉(zhuǎn)幾圈后，閥門(mén)又可以服從主控操作。

產(chǎn)生原因?yàn)椋?/p>

3.1.1閥門(mén)關(guān)力矩設(shè)定過(guò)大，開(kāi)限位設(shè)定過(guò)于滯后，關(guān)閉過(guò)緊或開(kāi)力矩動(dòng)作出現(xiàn)卡澀。

3.1.2閥門(mén)在電動(dòng)關(guān)閉后，又人為的進(jìn)行關(guān)閉使閥門(mén)出現(xiàn)卡澀。針對(duì)假卡現(xiàn)象，需要按照要求調(diào)整開(kāi)關(guān)力矩值，但由于此力矩值在出廠前已按照設(shè)計(jì)要求設(shè)定好，所以在調(diào)整時(shí)應(yīng)按照廠家提供的設(shè)備維護(hù)手冊(cè)進(jìn)行?！罢婵ā钡谋憩F(xiàn)形式為：運(yùn)行操作畫(huà)面顯示故障報(bào)警不可操作，采用手動(dòng)后閥門(mén)仍然無(wú)法操作。該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因主要有：（1）閥門(mén)絲桿變形;（2）電動(dòng)頭內(nèi)部傳動(dòng)部分銹蝕;（3）閥腔內(nèi)部有異物卡住閥瓣，使閥門(mén)無(wú)法正常開(kāi)啟和關(guān)閉。對(duì)于真卡故障，需要根據(jù)故障的具體原因進(jìn)行分析和處理，更換損壞的部件或?qū)Ξ愇镞M(jìn)行清理。

3.2壓力、差壓變送器的常見(jiàn)故障

在火電廠煙氣脫硫系統(tǒng)中，被測(cè)介質(zhì)多為煙氣和漿液，煙氣內(nèi)有易堆積的灰塵，漿液本身易發(fā)生沉淀，兩者都極易發(fā)生采樣管路堵塞，從而造成壓力、差壓變送器顯示值偏大或偏小或波動(dòng)。在不影響工藝生產(chǎn)的情況下，進(jìn)行吹掃或者沖洗，去除堵塞物質(zhì)。

脫硫系統(tǒng)的被測(cè)介質(zhì)多為腐蝕性介質(zhì)，且含有灰或泥沙，易磨損管道。所以在采樣管路焊接處易出現(xiàn)磨損腐蝕，出現(xiàn)砂眼或裂縫。若吹掃后依然異常，則檢查采樣管路各接口處是否上緊是否完整，有無(wú)漏氣。例如，介質(zhì)為煙氣時(shí)，可將肥皂水涂抹在接口處，若有氣泡產(chǎn)生，則說(shuō)明此處有泄露。若漏氣則緊固接口或更換管道。

3.3電磁流量計(jì)的常見(jiàn)故障

常見(jiàn)故障為管道內(nèi)有介質(zhì)流動(dòng)，但顯示為零。常見(jiàn)原因?yàn)闈{液在管內(nèi)流動(dòng)有時(shí)會(huì)產(chǎn)生氣泡，當(dāng)氣泡正好黏在測(cè)量點(diǎn)時(shí)，測(cè)量值會(huì)不準(zhǔn)。所以當(dāng)電磁流量計(jì)發(fā)生故障時(shí)，首先懷疑由氣泡引起，可讓運(yùn)行人員通過(guò)瞬間加大流量來(lái)推走氣泡，使流量計(jì)正常工作。若無(wú)效，則懷疑電磁流量計(jì)測(cè)點(diǎn)損壞，檢驗(yàn)確證后更換新流量計(jì)。

4石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)分析

4.1吸收塔系統(tǒng)

吸收塔采用逆流噴淋塔，煙氣由側(cè)面進(jìn)氣口進(jìn)入吸收塔，并在上升區(qū)與霧狀漿液逆流接觸，處理后的煙氣從吸收塔頂部排出至煙囪。吸收塔塔體材料為內(nèi)襯丁基橡膠的碳鋼板。吸收塔煙氣入口為內(nèi)襯C276的碳鋼板。塔內(nèi)配有3組噴淋層，安裝的雙頭空心錐型噴嘴使氣液有效接觸，并達(dá)到高的SO2吸收性能。每個(gè)吸收塔配置3臺(tái)循環(huán)泵。脫硫后的煙氣流向裝在吸收塔頂部出口處的除霧器。在這個(gè)過(guò)程中，煙氣與吸收塔噴嘴噴出的再循環(huán)漿液進(jìn)行有效的接觸。吸收塔總高度為37m，直徑為16m，吸收塔漿液區(qū)高為10m。吸收塔內(nèi)煙氣流速為3.77m/s，煙氣在塔內(nèi)停留時(shí)間約為4～5s。吸收塔漿池容積為2010m3，液氣比為11.51。

吸收了SO2的再循環(huán)漿液落入吸收塔反應(yīng)池。吸收塔反應(yīng)池裝有7臺(tái)攪拌器。氧化風(fēng)機(jī)用于將氧化空氣鼓入反應(yīng)池中與漿液反應(yīng)。氧化系統(tǒng)采用噴槍式系統(tǒng)，氧化空氣被注入到吸收塔內(nèi)的漿液中。一部分HSO3-在吸收塔噴淋區(qū)被煙氣中的氧氣氧化，剩余部分的HSO3-在反應(yīng)池中被氧化空氣完全氧化。吸收劑（石灰石）漿液被引入吸收塔內(nèi)中和氫離子，使吸收液保持一定的pH值。中和后的漿液在吸收塔內(nèi)循環(huán)。

吸收塔石膏排出泵連續(xù)地把石膏漿液從吸收塔打到石膏脫水系統(tǒng)。漿液濃度大約25wt%。

脫硫后的煙氣通過(guò)除霧器來(lái)減少攜帶的水滴，除霧器出口的水滴攜帶量不大于75mg/Nm3。兩級(jí)除霧器安裝在吸收塔的頂部。除霧器由阻燃聚丙烯材料制作，型式為屋脊型，兩級(jí)除霧器均用工藝水沖洗。

吸收塔入口煙道側(cè)板和底板處裝有工藝水沖洗系統(tǒng)，沖洗自動(dòng)定期進(jìn)行。沖洗的目的是為了避免噴嘴噴出的石膏漿液帶入入口煙道后干燥粘結(jié)。

4.2石灰石漿液制備

石灰石漿液制備系統(tǒng)為兩臺(tái)機(jī)組公用系統(tǒng)，滿足石灰石粒度（≤20mm）要求的石灰石塊通過(guò)卸料斗下落至石灰石卸料振動(dòng)給料機(jī)，然后通過(guò)石灰石卸料振動(dòng)給料機(jī)后的石灰石斗式提升機(jī)、石灰石倉(cāng)頂埋刮板輸送機(jī)送入石灰石料倉(cāng)，由料倉(cāng)通過(guò)稱重式皮帶給料機(jī)送入石灰石濕式磨機(jī)。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，為控制裝置運(yùn)行所需的石灰石量，采用變頻式稱重皮帶給料機(jī)控制進(jìn)入濕式球磨機(jī)的石灰石量，根據(jù)進(jìn)入磨機(jī)的石灰石量，通過(guò)石灰石濕式球磨機(jī)進(jìn)口研磨水管道上流量調(diào)節(jié)閥控制調(diào)節(jié)進(jìn)入石灰石濕式球磨機(jī)的工藝水量，磨制好的漿液由石灰石濕式球磨機(jī)出口自流到磨機(jī)漿液再循環(huán)箱，通過(guò)漿液再循環(huán)泵打入石灰石漿液旋流站，滿足品質(zhì)要求的旋流站溢流漿液進(jìn)入漿液分配器，通過(guò)分配器的調(diào)整，滿足系統(tǒng)出力要求及石灰石粒度要求的石灰石漿液流入石灰石漿液箱，其余漿液返回石灰石濕式球磨機(jī)進(jìn)料口重新磨制，參與濕磨制漿再循環(huán)。石灰石漿液箱中的漿液加水調(diào)配至吸收塔要求的漿液含固量，通過(guò)石灰石漿液泵送入吸收塔。石灰石漿液制備系統(tǒng)可分為石灰石輸送系統(tǒng)、球磨機(jī)制漿系統(tǒng)、漿液泵供漿系統(tǒng)三部分。

4.3石膏漿液排出系統(tǒng)

吸收塔內(nèi)石膏漿液達(dá)到一定濃度后，由石膏漿液排出泵排出至石膏漿液旋流站，在旋流站內(nèi)實(shí)現(xiàn)漿液的濃縮分離。每套脫硫系統(tǒng)各設(shè)置1臺(tái)石膏漿液旋流站，旋流站在運(yùn)行過(guò)程中不需要進(jìn)行調(diào)整。旋流站底流自流至真空皮帶脫水機(jī)，溢流進(jìn)入濾液水箱。控制設(shè)備有：石膏漿液排出泵、石膏漿液排出泵入口門(mén)、石膏漿液排出泵出口門(mén)、石膏漿液排出管路沖洗門(mén)、旋流站入口前排出管路沖洗門(mén)、石膏漿液排出泵出口再循環(huán)門(mén)。

4.4節(jié)能環(huán)保分析

當(dāng)前，在火電廠使用煙氣脫硫技術(shù)過(guò)程中，充分彰顯節(jié)能環(huán)保的主題。企業(yè)在發(fā)電完成后有效利用發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，避免副產(chǎn)品的二次污染，實(shí)現(xiàn)資源的回收，提高資源利用率從而達(dá)到現(xiàn)有節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。通過(guò)對(duì)副產(chǎn)品的研究分析與應(yīng)用，在一定程度上讓煙氣脫硫技術(shù)水平與效果都得到了巨大的提升。由此可見(jiàn)，對(duì)副產(chǎn)品應(yīng)用的研究很大程度上關(guān)系著現(xiàn)有煙氣脫硫化技術(shù)的發(fā)展水平。該技術(shù)最基本是能夠?qū)崿F(xiàn)火電廠煙氣的脫硫的需要，其次在火電廠發(fā)電后充分利用剩余的各種資源，保護(hù)了環(huán)境，使企業(yè)達(dá)到國(guó)家節(jié)能減排的標(biāo)準(zhǔn)要求，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益的統(tǒng)一，響應(yīng)了國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的號(hào)召。該技術(shù)對(duì)企業(yè)對(duì)社會(huì)對(duì)國(guó)家均具有重大深遠(yuǎn)的意義。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，火力發(fā)電廠煙氣的脫硫技術(shù)可以大大改善空氣質(zhì)量。在煙氣處理中，應(yīng)綜合采用各種處理技術(shù)，提高火電廠煙氣脫硫效率，提高火電廠的生產(chǎn)和運(yùn)行效率，降低運(yùn)行成本。因此，煙氣脫硫技術(shù)應(yīng)用應(yīng)該得到廣泛的支持、推廣與使用。

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