无GGH湿法脱硫系统除雾器堵塞原因及防堵建议
2012-12-27马晓丽张襄平
马晓丽,张襄平
(1.中电投河南电力公司技术中心,河南郑州 450001;2.河南平顶山平东热电公司,河南平顶山 467021)
无GGH湿法脱硫系统除雾器堵塞原因及防堵建议
马晓丽1,张襄平2
(1.中电投河南电力公司技术中心,河南郑州 450001;2.河南平顶山平东热电公司,河南平顶山 467021)
在无GGH石灰石—石膏湿法烟气脱硫系统中,除雾器经常发生堵塞影响系统运行,需要严格操作以保证脱硫系统的正常运行。结合某210MW机组除雾器结垢堵塞情况,对除雾器结垢进行了取样分析,认为除雾器冲洗周期过长、冲洗水压不足、浆液质量不佳是造成除雾器堵塞的主要原因,同时除雾器压差表不准确也影响了其正常运行。经运行优化后,除雾器运行良好,为同类脱硫系统除雾器运行维护提供参考。
脱硫;除雾器;堵塞;建议
石灰石—石膏湿法脱硫是目前我国火电厂应用最广泛的脱硫工艺,除雾器是湿法脱硫中必不可少的重要设备,当含有污染物的烟气经过喷淋区雾化的浆液后,烟气继续向上流动,为了减少烟气中的含水,需要在吸收塔的出口布置除雾器以除掉烟气中大颗粒的液滴。对不设GGH的脱硫系统,由于排烟温度较低,烟气扩散条件不利,在运行过程中如果参数控制不佳,烟气携带的液滴会在烟囱出口形成“石膏雨”,影响电厂周围环境,严重时引发除雾器的堵塞停运和烟道腐蚀事件,更有甚者将可能造成除雾器的坍塌。
1 脱硫装置存在的问题
河南某210MW发电机组配套脱硫装置采用石灰石—石膏湿法脱硫工艺,两炉一塔,无 GGH。2010年脱硫装置因除雾器大面积堵塞而被迫停运,发电设备停机。停运后对脱硫系统进行了检查,发现由于除雾器严重堵塞引起了烟道腐蚀泄露,经分析暴露出运行维护方面的问题。检查脱硫设备发现除除雾器堵死和烟道疏水管堵塞、腐蚀外,其他设备整体状况较好。主要问题:一级除雾器大面积堵塞,并因局部过流烟气流速激增致使折流板片被挤出卡槽,造成多组除雾器板片散乱;烟道疏排管堵塞,含有一定浆液的冷凝水无法排出,顺膨胀节损坏处外流造成烟道外腐蚀;事故降温喷淋管喷孔堵塞;除雾器差压等表计长期缺陷,显示不准确。
2 原因分析
2.1 除雾器冲洗周期不足
石灰石—石膏湿法脱硫系统中除雾器堵塞现象普遍存在,抛开设计原因外常见运行因素为系统冲洗流量、持续时间及周期不能按要求进行。对于垂直除雾器冲洗周期,一般设定值为:一级正面冲洗周期为30min,持续45~60s,一级背面冲洗周期30~60min,持续45~60s,二级冲洗周期60min,持续时间45~60s。这个要求火电厂一般未能做到,尤其是冲洗水量与液位的矛盾关系,做联锁的条件下,液位高不允许冲洗。同时,水压运行和冲洗过程中应保证冲洗水母管压力在0.3~0.4MPa,喷嘴处压力应达到 0.25MPa。
调取当时运行曲线,发现冲洗时间间隔周期较长,如4月29日19点至5月1日5点仅冲洗一次,冲洗水压仅为0.2MPa,冲洗周期和压力的不足会造成除雾器板片浆液的粘结。
2.2 浆液质量不佳
DCS历史趋势pH值记录显示,浆液pH值一直处于6.2以上高位运行,在此种状况下亚硫酸钙的氧化和石灰石的溶解受到严重抑制,石灰石的利用率下降,运行成本提高,石膏品质下降,且易发生结垢、堵塞现象。吸收塔浆液中含有过剩的吸收剂,会继续吸收烟气中的SO2生成亚硫酸钙/硫酸钙,在除雾器叶片上沉淀,而采用高纯度石灰石粉又一直保持pH值高位运行,无疑会增加浆液中的吸收剂含量,石灰石本身很黏,加剧了除雾器的结垢。脱硫剂石灰石成分分析结果见表1,石膏样品分析见表2,除雾器垢样分析结果见表3。
表1 石灰石粉成分分析结果 %
表2 石膏样品分析结果 %
表3 一级除雾器上层垢样分析结果 %
从表3可以看出,除雾垢样主要是浆液成分,是带浆烟气冲洗不利附着形成的结垢,分析发现CaSO3·0.5H2O和CaCO3含量很高,反应了高 pH值运行使浆液易产生软垢。同时发现SiO2,Al2O3,Fe2O3含量较低,也说明了电除尘器运行效果较好,附着物无烟尘的成分。
2.3 除雾器表计故障
除雾器压差表计长时间不能正确显示。检查除雾器压差曲线,处于在直线状态,压差仅有5Pa左右。表计是运行的眼睛,操作的依椐,表计显示错误造成,故障不能及时发现而采取措施,会加剧防雾器堵塞程度。
综上所述,表计的故障和冲洗液位之间的矛盾造成除雾器有些时候不能及时冲洗,当堵塞较严重后不能及时发现,导致堵塞加剧,通流面积减少,烟气流速上升,烟气带浆量增加形成恶性循环,堵塞严重阻力上升,局部冲坏除雾器形成烟气通道,烟道排水管设置不合理,带水浆量增加又导致烟道排污管堵塞,造成烟道底部淤积和腐蚀等故障。
3 结语
210MW机组脱硫系统除雾器运行维护措施主要有:彻底清洗除雾器,更换损坏较重的除雾器组;检查清洗管道和清洗喷嘴,疏通堵塞的管道和喷嘴,对磨损较严重的清洗喷嘴应更换;及时处理除雾器压力表计故障;保证除雾器清洗水量、持续时间和冲洗周期;降低pH值运行,建议5.4左右运行较好,当压差升高时可适当短时间保持低pH值运行;当压差升高时,应调整液位增加冲洗频次。
石灰石—石膏湿法脱硫系统的运行维护需要精心细致,微小的疏忽长期以往,也会引发严重的事故。河南某火电厂210MW机组脱硫装置经此次停运检修和运行调整后,脱硫系统除雾器和烟道运行较好,呈现良性循环状态。
[1]田 斌.湿法烟气脱硫装置腐蚀与防腐探讨[EB/OL].http://www.tlffw.com/tlw04/html/?779192.html,2011-04-19.
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[5]北京博奇电力科技有限公司.湿法脱硫系统安全运行与节能降耗[M].北京:中国电力出版社,2010.
Analysis of causes of mist eliminators blockage in wet FGD systems without GGH and its countermeasures
In limestone-gypsum wet desulfurization system with GGH,the mist eliminators blockage often occurs and affects the WFGD system operation.It need strict maintenance to ensure the normal operation of the WFGD system.Combined with a 210MW units mist eliminators scaling blockage,the contents of mist eliminators scale are analyzed.The results indicate that there are there reasons caused the mist eliminators blockeing,which are long flushing cycle,the insufficient water pressure,poor slurry quality.At the same time,the mist eliminators differential pressure meter is not accurate,which also influences the normal operation of WFGD system.After the operation optimization,the mist eliminator operation is stable.It provides reference for the similar desulfurization system operation and maintenance.
desulfurization;mist eliminator;blockage;suggestion
X701.3
B
1674-8069(2012)02-035-02
2011-10-26;
2012-02-27
马晓丽(1966-)女,河南新乡人,高级工程师,从事火电厂脱硫技术研究。E-mail:maxiaoli825@sina.com