火电厂FGD常见故障分析及设备检修

马渤昊

【摘 要】煤炭的燃烧带来了环境污染的问题，其中SO2为其主要污染物之一。燃煤电厂是煤炭的消耗大户，目前大多数机组均添加了脱硫设备，这些脱硫设备的正常运行事实现电厂脱硫的重要前提。本文以石灰石/石膏法脱硫工艺为例，分析了脱硫系统常见故障和解决方案，并且为脱硫系统的检修提供了可行的检修方案。

【关键词】脱硫工艺；石灰石/石膏法；故障分析；设备检修

0 石灰石/石膏法脱硫工艺

在我国，每年煤炭的消耗量可以占到一次能源消费总量的近七成。煤炭的燃烧常常伴随着污染性气体的产生，其中二氧化硫是主要污染物之一，控制二氧化硫排放是我国实现可持续发展过程中面临的一大难题。这些脱硫工艺按照脱硫的先后顺序可以分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫以及燃烧后脱硫技术。我们常说的烟气脱硫技术（FGD）就是指燃烧后脱硫技术，目前主要包括石灰石-石膏湿法、转喷雾半干法等。

石灰石/石膏湿法是当前火电厂中应用最广泛的一种烟气脱硫技术，其基本工艺流程如下：锅炉产生的烟气经国电除尘装置除尘后，通过升压风机进入吸收塔。烟气从吸收塔底部进入，循环浆液则从吸收塔顶部流入，二者逆向流动混合，进行吸收反应，脱除烟气内的SO2。产生的循环浆液富液经过引入空气的氧化反应化为石膏（CaSO4·2H2O），并消耗作为吸收剂的石灰石。产生的这部分石膏浆液通过石膏浆液泵排出吸收塔，进入石膏脱水系统。石膏脱水系统主要包括石膏水力旋流器、浆液分配器和真空皮带脱水机三部分。净化后的烟气在塔顶经过除雾器除雾处理，将烟气内可能携带的吸收剂浆液除去。最后，净化后的烟气通过烟道和出口挡板进入烟囱排向大气[1]。

1 脱硫系统常见故障

脱硫系统的正常运行是保证电厂实现SO2脱除的前提，保证脱硫设备的正常运行对于实现环境的保护和安全的生产都有十分重要的意义。本总结了脱硫系统常见的一些故障，通过对故障的了解，使运行人员能够更有方向的进行检修，实现快速的发现并解决运行中出现的故障。脱硫系统在调试及运行中出现的故障主要有以下几种：1）运行过程中最常见的脱硫系统故障是吸收塔发生浆液溢流现象，这类现行在电厂脱硫系统中十分常见。这种浆液溢流往往都不是连续的进行的，但常常会呈现出一定的规律。浆液溢流现象常见在运行中呈现的现象是脱硫系统停运时显示液位正常，但是投入运行后液位在10m时溢流口开始间歇性溢流。2）设备结构问题也是脱硫系统中常见的故障之一，设备结垢后常常会造成管道通流面积减小、堵塞，当结垢问题严重的时候甚至会引起设备坍塌等事故。结垢的问题常常发生的部件主要有除雾器、入口烟道、旋流器、浆液管道、浆液箱及地坑、吸收塔等。另外，石灰石湿式磨进料口堵塞问题在运行中也经常会发生。3）脱硫系统使用的石灰石中若含有大量的杂物就会造成球磨机进料口的堵塞；给料过快会则容易导致下料口堵塞，石料量突然增加使磨机的出口变小，造成进料口堵塞；石灰石混合的不均匀性也会明显的增加脱硫系统中堵料的机会；计量皮带给料量超出磨机出力，磨机中石料消耗不了造成石灰石进料口的堆积，这也是造成磨机进料口堵塞的常见原因；石灰石来料中的石灰石粉尘过多会造成磨机进料口堵塞。4）脱硫系统在运行中，经常发现脱硫石膏经过脱水后的含水率高于10%，脱水效果变差常常会导致石膏下料斗侧壁石膏堆积堵塞，从而使石膏沉积在下料斗侧壁上且不规则地落到石膏皮带上造成石膏皮带跑偏。

2 故障处理方法

针对以上实际运行中可能遇到的运行故障问题，本文提供了一些处理故障的方法和思路，希望通过本文的总结能为脱硫系统的运行人员提供一个合理的参考，减少脱硫系统的事故率，提高脱硫系统事故处理的效率。1）针对脱硫系统浆液溢流的问题，首先要确定脱硫系统吸收塔合理的运行液位，然后通过现场的操作，合理降低液位，但一定要防止烟气泄露，并且同时加入消泡剂。核算氧化过程中所需空气量，避免脱硫系统吸收塔浆液中空气量过大，过量空气造成气泡增多从而造成浆液动态液位的虚假，同时也导致吸收塔浆液泡沫的增加。2）对于设备结构的问题，首先要控制浆液管线冲洗，防止石膏、石灰石浆液沉积。合理控制浆液PH值，避免CaSO3、CaSO4成分急剧变化。3）对于脱硫系统中的阻塞问题，首先要保证石灰石颗粒的均匀性，不能太大或者太小，石灰石粉尘不能太多，严格按照磨机设计参数选择石灰石料。避免计量皮带给料量大于磨机的最大出力。避免计量皮带处理的骤增，增加负荷要平稳缓慢。严格按照磨机启停顺序操作；连锁跳磨机前先跳闸计量皮带，延时一两秒钟再停运磨机。4）对于石膏含水量过高，首先要对除尘器进行改造降低入口烟气的粉尘浓度。加大废水排放量，由于旋流器顶流排出的废水中含的细颗粒的比例高，因此加大废水排量可以减少浆液中细颗粒的比例。严格真空泵运行管理，保证真空度，如果有结垢现象，可对真空泵系统进行清洗[2-3]。

3 脱硫系统常见设备检修介绍

上文详述了脱硫系统中常见的故障，并为这些脱硫系统常见的故障提出了合理的解决方案，为了能够让脱硫系统可以在运行中尽量的避免这些问题，对脱硫系统进行检修和维护显得十分重要。

增压风机的检修主要包括以下几点内容：1）检修前运行状态的监测，主要是测量风机运行状态下和各部振动值，并记录；测量风机运行状态下的油位是否正常；检测风机运行状态下的油位是否正常；检查风箱各部漏风情况并记录；检查地脚螺全紧固情况并记录；检查运转参数及通流部分有无异音，并记录。2）检修前的准备工作，包括根据运行状态下的检测结果确定检修项目及工期；制定安全措施、技术措施、施工定置图、网络图；根据现场实际情况制定检修风险评估及措施；准备好检修记录本、图纸及检修单；准备好检修工具、专用工具、量具等；准备好检修所需材料及备品配件；通知热工、电气拆除转机的电缆及热工元件等。3）增压风机的具体检修内容包括脱硫系统的停运，风机与电机解列，固定螺栓的拆除，联轴器的拆开，风箱、壳体的检查修锉，检查主轴，测量水平<0.3/1000mm，滑动轴承体解体，滑动轴承检查，出入口及旁路挡板的检修，检修前运行状态的监测。

球磨机的检修工艺主要包括对球磨机本体的检修，保证出入口弯头护板需完整，每次大小修均需检查橡胶衬体的磨损情况，检查橡胶衬体及螺栓，大罐端部的法兰螺栓及销钉，大牙轮对口螺栓及销钉有无断裂和松动现象。保证大瓦油封、围带、防磨盘、人孔门等完整，不漏油、不漏石灰石粉，确保系统中空心轴套的螺栓螺母应完好，主轴的轴颈面不得有磨面及伤痕等，表面要光滑；每次大修均须按特制的样板或齿轮游标卡尺检查牙轮的磨损情况，在牙齿齿弦磨损达到5mm时或轮齿工作面有严重的裂纹、重皮、毛刺、斑痕、凹凸不平等缺陷时应当将齿轮翻转使用。

4 结论

我国一次能源的消耗量逐年提升，其中燃煤占到所有一次能源总量的70%左右，为了控制因一次能源的燃烧带来的污染问题目前进90%的燃煤电厂都添加了脱硫设备。脱硫设备的正常运行对于保证污染的控制和安全生产至关重要。本文从脱硫系统石灰石/石膏法脱硫工艺流程出发，分析了脱硫系统常见故障和解决方案，并且为脱硫系统的检修提供了可行的检修方案。

【参考文献】

[1]苏雪凤.锅炉烟气脱硫系统工艺流程及应用[J].新疆有色金属，2011，34（S2）：147-148.

[2]李彦辉，李忠民.电厂脱硫系统检修过程中存在问题及对策[J].城市建设理论研究：电子版，2015.

[3]王志轩.火电厂烟气脱硫装置运行检修岗位培训教材[M].中国电力出版社， 2012，3.

[责任编辑：杨玉洁]