1 000 MW机组脱硫吸收塔劣质浆液的处理

2014-03-22李海军

电力安全技术 2014年2期

关键词：电除尘水坑石灰石

李海军

（中电投河南电力公司平顶山发电分公司，河南平顶山 467312)

1 000 MW机组脱硫吸收塔劣质浆液的处理

李海军

（中电投河南电力公司平顶山发电分公司，河南平顶山 467312)

1 脱硫系统简介

河南平顶山发电公司2×1 000 MW超超临界火力发电机组，采用石灰石—石膏法、一炉一塔脱硫装置，无烟气换热器(GGH)。吸收塔为喷淋塔，设4层浆液喷淋层及4台浆液循环泵，设计脱硫效率大于95 %。石灰石—石膏法烟气脱硫系统(FGD)设计入口烟气量为938.6 Nm3/s。吸收塔总高度为37.62 m，浆池容积为2 410 m3，吸收塔pH计采用流经式，流经的浆液经地沟系统流至吸收塔集水坑。吸收塔集水坑为2塔共用。脱硫系统设2台真空皮带脱水机，可同时投运和相互备用。脱硫系统产生的废水经废水处理系统处理后打至外灰场作喷洒使用。

2 锅炉燃煤情况

锅炉设计煤种和校核煤种均为中高灰、低硫、中发热量、高挥发分烟煤。设计煤种的收到基灰分为31.50 %，收到基硫分为0.26 %，而实际燃烧煤种的煤质较设计值偏差较大，收到基灰分平均为42.58 %。煤种灰分较大给电除尘、输灰系统及脱硫系统的安全经济运行带来很大压力。

3 吸收塔浆液恶化情况及原因分析

3.1 浆液含尘浓度高

因2号炉存在电除尘安装缺陷及输灰系统设计缺陷，投运后其除尘、除灰设备一直存在问题。2号炉A电除尘部分电场因过量积灰导致极板变形，单侧停运检修后，虽暂时投运，但其电除尘有15个电场，其中8个电场因机务原因已不能投运，造成整个2号炉除尘效果严重下降。分析2号吸收塔入口测量数据，发现粉尘浓度在200～550 mg/Nm3之间，2号吸收塔浆液呈恶化趋势。从烟囱外观察也可看到，烟囱粉尘拉尾明显。

3.2 烟气含油等杂质多

因锅炉多次启动及稳燃投油，含油烟气均进入脱硫吸收塔，吸收塔逐渐出现起沫现象。从吸收塔浆液取样管道放出的浆液可明显看出油层的存在。在真空皮带脱水机上的石膏层表面更是有明显的浆液起泡和含油多的情况。真空皮带机间墙壁及管道表面因浆液蒸汽影响积覆了一层厚厚的黑色油泥。

上述2个主要原因导致2号吸收塔浆液逐步恶化，多次出现浆液浓度超过35 %的情况，导致2号塔浆液循环泵、吸收塔搅拌器运行超电流。为保证转机安全，将吸收塔集水坑泵切换至1号吸收塔，以减轻2号塔浆液恶化的趋势，但这使得1号吸收塔浆液也受到了严重影响，呈恶化趋势。取2号吸收塔浆液样进行化验，其中酸不容物含量达5.43 %，悬浮物含量达530 g/L，远超指标值。用透明玻璃瓶接装1，2号塔浆液，浆液呈灰黑色。

4 采取的运行措施

4.1 加强浆液品质监督

当2号炉电除尘出现故障后，环保的实际要求不允许脱硫系统退出运行。为此，需加大对2号吸收塔浆液的监督，除跟踪浆液化验结果外，还需每日用透明玻璃瓶接装浆液观察浆液外观变化，并结合实际运行情况，及时切换吸收塔集水坑泵的运行方式，降低浆液恶化的速度，努力维持相对平衡的状态。关注吸收塔入口烟尘浓度、二氧化硫含量及脱硫效率的变化，防止浆液出现中毒的恶果。同时跟踪1号吸收塔各参数，保证以1号机组脱硫系统为主，在不得已的情况下再考虑停运2号脱硫系统。

4.2 加强石灰石来料管理

石灰石的品质对吸收塔浆液质量的影响至关重要，因此，要对来料进行严格把关，杜绝含泥土、粉尘等杂质的石灰石料进入料仓，且严禁使用碳酸钙含量不合格的料，避免出现因使用脱硫剂而影响浆液质量的情况。在日常工作中，要加强对制浆系统的维护，保证优质的石灰石浆液。在实际运行中，正是因为加强了对石灰石来料的管理，才保证了脱硫效率在90 %以上。

4.3 保持脱硫废水系统、石膏脱水系统连续运行

脱硫废水处理系统可减少吸收塔浆液在不断循环的过程中富集的重金属元素和氯离子，减少其对设备的腐蚀程度，提高石膏的品质。同时，由于脱硫系统没有抛浆系统，脱硫废水系统又兼有半抛浆系统功能，因此，当2号吸收塔浆液出现恶化趋势时，要将脱硫废水系统连续投运，并结合石膏脱水系统不间断运行，同时退出石膏滤饼冲洗，对浆液进行不间断的更新置换。

从理论分析可知，真空皮带机和脱硫废水处理系统在正常情况下为间断运行。实际上，运行中因烟气含尘浓度高，特别是在高负荷情况下，浆液浓度逐渐升高；但若负荷在800 MW以下，通过废水排放和脱石膏，可以降低吸收塔浆液浓度，如此往复，即可遏制浆液浓度不断升高的情况发生。运行实践也证明此方法非常有效。尽管吸收塔浆液品质很差，但因浆液处于不断的更新中，保证了浆液pH值在5～6.1之间，因此也有力地保证了脱硫效率在合格范围之内。

4.4 倒浆处理

2号炉电除尘效果差的情况持续3个多月后，将2号脱硫系统随主机进行C修。为处理2号吸收塔内劣质浆液，采取了针对性的运行措施。

(1) 在2号烟气系统停运后，吸收塔继续进行石膏脱水，最大可能地降低浆液浓度，减弱其对1号塔的影响，在液位至5 m(不使搅拌器跳闸，并留有适当裕量)时再对吸收塔进行补水至7 m。如此往复多次，逐步稀释浆液，50 h后开始将浆液倒至事故浆液箱。

(2) 2号吸收塔浆液倒至事故浆液箱15 h后，将2号吸收塔倒空，转入C修。

(3) 稍开事故浆液箱排空阀，将浆液通过吸收塔集水坑打至1号塔。事故浆液箱排空阀开度根据吸收塔集水坑液位的情况而定，以防止溢流。

(4) 在整个过程中，加强对1号塔脱硫效率的监视，防止效率低于90 %。在保证1号塔液位的情况下，加强除雾器冲洗，既保证了除雾器压差不超50 Pa，又可作为吸收塔补充水置换1号吸收塔浆液。期间对事故浆液箱往复补水6次，直至事故浆液箱放出清水后，彻底放空备用。在此过程中，1号塔效率保持90 %以上，未受到影响。

(5) 1号塔经过不间断的废水排放及脱石膏，浆液基本得以置换，浆液品质逐步好转。

(6) 2号机组C修结束后，通过吸收塔集水坑系统将1号塔石膏浆液打入2号塔，作为石膏晶种使用。2号机组启动后，2号塔脱石膏效果极好，不但含湿量小，而且杂质少，眼观石膏颜色微发白。