望亭发电厂脱硫脱硝系统运行及检修经验交流材料

望亭发电厂脱硫脱硝系统运行及检修经验交流材料望亭发电厂脱硫脱硝系统运行及检修经验交流材料 1望亭发电厂脱硫脱硝系统运行及检修经验交流材料望亭发电厂脱硫 脱硝系统运行及检修经验交流材料 一 概况望亭发电厂现有装机容量2740MW 其中两台300MW亚临界燃 煤机组 11号机组容量为310MW 14号机组容量为330MW 两台390 MW燃气 蒸汽联合循环发电机组 1号和2号机组 两台660MW超超临界燃煤 机组 3号和4号机组 脱硫设施11号机组脱硫设施于xx年8月投产 14号机组脱硫设施于xx 年6月投产 3 4号机组脱硫设施与机组主设备同步设计 安装 并分别于xx年6 月和xx年8月与机组同步投运 四台机组都采用石灰石 石膏湿法脱硫工艺进行烟气脱硫 FGD 净烟气经GGH烟气换热器后 升温至80 左右进入烟囱 目前 11 14 3 4号机组四套脱硫系统运行正常 xx年四台机组脱硫投运率100 综合脱硫效率分别为93 69 94 51 95 57 95 43 脱硝设施 3 4号机组脱硝设施与机组同时设计 同时建设 同时投运 采用 选择性催化还原 SCR 脱硝工艺 一炉两个反应器 液氨 储存 蒸发等为公用系统 设有氨站一座 设计脱硝效率为75 以上 年可用率不小于98 14号机组脱硝改造 工程于xx年12月25开工 xx年7月2通过168h试运行 11号机组脱硝 改造工程于xx年6月9日开工 xx年1月1日通过168h试运行 目前四台机组脱硝系统均正常运行 xx年 14 3 4号机组投运率97 08 94 46 96 01 脱硝效率分别为75 6 65 9 64 4 二 运行中常见问题及对策 1 脱硫系统运行中常见问题及对策 二 运行中常见问题及对策 1 脱硫系统运行中常见问题及对策在脱硫装置的运行过程中一个突 出的问题就是堵塞 管道的堵塞通过及时冲洗可以解决 而除雾器 GGH的堵塞却不那么容易解决 1 1 GGH的堵塞原因 1 主要是烟尘含量高 因吸收塔出口净烟气携带一定量的水分 GGH换2热原件表面比较潮 湿 粉尘会粘附在换热原件表面 尤其是冷端 导致结垢 引起GGH 堵塞 2 进入GGH净烟气侧的烟气携带有大量的含有石膏浆液的颗粒 石膏具有很强的黏附性 这些颗粒非常容易在传热元件表面及GGH内 部沉积 3 除雾器严重结垢 导致烟气中含有大量的 大颗粒的雾滴 这 些水分与烟气中的SO3发生反应生产硫酸 黏附在传热元件表面 与 烟气中的灰尘 石膏结合形成难以去除的硬垢 尤其在除雾器进行 冲洗时更会加剧恶化这种状况 4 GGH传热元件特别是净烟气侧 工作在硫酸露点以下 本身极 易产生冷端腐蚀 尤其是燃用高硫分煤种时或锅炉燃烧调整原因 烟气中的SO3浓度增大 会加剧冷端腐蚀 5 吹灰器的介质参数没有满足要求例如过热蒸汽压力不够 过热 度不够 疏水不够导致蒸汽带水等等 措施与对策 1 对于烟尘含量与煤种及电除尘的状况有关 除了及时消除电除 尘的缺陷 还要加强对除灰系统的监视 防止因输灰不畅而造成的 电场跳闸 除灰系统停运时间不得超过90分钟 2 经常检查除雾器的压降 定期对除雾器进行冲洗 使除雾器的 排放效率达到要求 必要时可改变除雾器冲洗方式 延长除雾器单 阀冲洗时间以提高冲洗效果 3 采用低氧燃烧 控制烟气中SO3的产生 4 控制吸收塔内的浆液液位 当吸收塔出现起泡现象时应适当降 低吸收塔液位 以防浆液倒入烟道 如吸收塔起泡因添加剂所致可 更换或暂停添加剂的加入 5 使脱硫系统中烟气气流分布尽量均匀 过高或过低的流速都会 影响到除雾器的正常运行 加剧堵塞 进入GGH传热元件表面的流速 偏差不能超过10 可以在弯头处加装导流板等控制气流措施 6 加强pH计 吸收塔浆液密度计实测与表计的比较 及时进行吸 收塔pH值和浆液密度的调整 尽量控制pH值在5 5以内 吸收塔浆液 密度尽量控制在1120mg m3以内 当pH值高于5 5时 适当增加添加剂的投放量 7 按照要求设定吹灰器的各种介质参数 及吹灰行程 确保能够 覆盖住全部元件表面 根据传热元件的状况定期进行吹灰 如有必要 尤其当锅炉启停3期 间或工况发生变化加大吹灰的频率 GGH进行连续的蒸汽吹灰 吹灰时监视压力 流量正常 保证吹灰连 续进行 8 每周对GGH进行一次高压水冲洗 每次冲洗一遍 监视高压水 压力 10MPa 检查原 净烟道疏水门畅通 高压水冲洗时加强现 场检查 发现冲洗压力低于8MPa时 应立即手动停止高压水冲洗 待查明后再进行 高压水冲洗结束 立即进行一次蒸汽吹扫 以保持GGH传热元件干燥 并对GGH高压水冲洗效果进行评估 根据冲洗实际效果调整高压水冲 洗方式及频率 1 2 除雾器堵塞原因 1 除雾器设计不合理 能否简要说明什么不合理 金志伟 2 吸收塔烟气流速过高或流速分布不均匀 局部偏高 3 冲洗系统设计不合理 或运行中冲洗不正常 措施与对策 1 设计中存在的问题不是我们一时能改变的 我们厂就有冲洗系 统设计不合理的现象 冲洗前与冲洗过程中冲洗水压降很大 使冲 洗压力没有保障 我们采用的措施是当冲洗效果无法达到要求时 开启冲洗旁路以提高冲洗前的压力来抵消冲洗中的压力降 保证除 雾器的正常冲洗 a 一级除雾器冲洗每班保证两次以上 控制冲洗 水压力在0 15 0 25MPa之间 防止除雾器冲洗压力过高或过低 b 二级除雾器冲洗每班保证三次以上 控制冲洗水压力在0 15 0 25MPa之间 防止除雾器冲洗压力过高或过低 c 加强对除雾器冲洗阀门内漏情况的检查 防止因除雾器冲洗阀门 内漏而使除雾器冲洗次数增加及冲洗效果变差 2 控制合理的pH值 在能保证脱硫效率的情况下尽量能的控制较 低的pH值 当然也不可低于4 5 3 当除雾器压差不正常升高 或压差较大时 除了开启旁路冲洗 可延长单阀冲洗的时间 以提高冲洗的效果 这个措施还是行之 有效的 2 脱硝系统运行中常见问题及对策脱硝投运之后 对机组经济性最 直接的影响是飞灰含碳量增大 主蒸汽温度降低 要降低飞灰含碳量需适当增大 一 二次风量 要提高主蒸汽温度可以采用上层磨煤机运行 但这 些均会造成NOx生成含量的增加 因此在经济和环保指标4之间需根 据实际情况找平衡点 我们一般尽量控制SCR进口NOx浓度不超过400 mg Nm3 2 1 煤种对NOx浓度的影响2 1 煤种对NOx浓度的影响对脱硝系统调整影响最大的为煤种 低氮 燃烧控制NOx浓度的关键是控制主燃烧区的过量空气系数在一个合适 的范围 当燃烧低热值 高挥发分 高水分等煤种时 主燃烧区风 煤比失衡 导致NOx含量上升 造成喷氨量增加 氨逃逸率增大 预 热器压差上升 风机失速 机组负荷受限制等一系列影响 例如xx年2月 在燃烧褐煤的情况下 两台660MW机组的SCR进口NOx 浓度为400 500mg Nm3 当加减负荷 启停磨煤机时 浓度甚至达6 00 700mg Nm3 造成排放超标 运行调整难度大大增加 要降低NOx生成含量 最直接的就是减少风 量 但会引起飞灰明显上升 当磨煤机启停等情况时 NOx生成含量大幅增加 要防止排放超标就 只能加大喷氨量 而喷氨量一大氨逃逸率马上上升 预热器压差上 升趋势加快 因此要保证脱硝系统正常运行 煤种的选择 煤的掺配一定要合理 否则会对一系列运行调整造成困难 2 2 磨煤机方式对NOx浓度的影响低氮燃烧的一个特点要避免高温区 和富氧区重合 燃尽风与主燃烧区域的空间距离越大越好 因此磨 煤机的运行方式对NOx生成含量影响较大 燃尽风形成的富氧区要和主燃烧区域空间距离越大越好 对脱硝控 制来说 要避免上层磨煤机运行 一定程度增加了磨煤机运行方式 调整的难度 尤其在SCR进口NOx浓度较大时 启 停磨煤机时会造成NOx浓度进一步增大 造成排放超标 因此在 启停磨煤机前 需提前降低NOx排放浓度 放大余量 以保证NOx排 放浓度小时平均值合格 启动磨煤机时暖磨时间应根据实际情况而定 降低暖磨时间有利于 减少对NOx浓度的影响 但需防止窝煤 最上层磨煤机运行时 煤量不易过低 由于 一 二次风量未能同比减少 易造成此区域形成富氧区 2 3 风量对NOx浓度的影响低氮燃烧的另一个特点是降低主燃烧区域 的风量 来弱化煤炭中挥发分氮中间产物的氧化反应 使之参与还 原反应 因此降低风量对降低NOx生成含量的是较直接的调整手段 在燃尽风的风门开度调整上 根据低氮燃烧的特点 一是要保证风 量比例合5适 二是增加燃尽风时应优先开大上层风门 减少时优先 关小下层风门 在运行中 我们也遇到过有的运行人员为降低NOx生成含量不断降低 风量 大风箱 炉膛压差极低 减少燃尽风后继续减总风量 但NOx浓度 一点都未下降 辅助风量过低较危险 当煤种挥发份较高时易烧损燃烧器 其次辅 助风量过低不利于主燃烧区燃烧 不利于煤炭中的氮热分解成H NH 3等产物 抑制NOx生成的因素减弱了 也有运行人员在最上层磨煤机运行时将所有燃尽风门均开足 但NOx 浓度依然较高 应该在关小下层燃尽风门后 再适当降低风量 NOx浓度就会出现下 降趋势 2 4 对预热器的影响脱硝系统投用后 受影响最大的设备为预热器 我厂一台60万机组在xx年从1月到4月 由于氨逃逸表故障 且受到 燃烧褐煤NOx浓度较大的影响 预热器压差从1 5kPa上升至最大3kPa 并在同一天分别于570MW 510MW负荷时发生两次一次风机失速的 情况 当时机组工况稳定 无任何操作 当时分析系统管路阻力增 大 风机稳定工作区域变小 原先的稳定工况变成不稳定工况 因 此被迫对风机出力和机组负荷进行了限制 对该机组煤种也进行了 调整 预热器压差较高对引风机 送风机 一次风机的稳定运行影响较大 机组安全性下降 另一后果是各风机出力增大 引起机组厂用电 率增大 经济性下降 4月与另一台60万机组对比 引 送 一次风机合计厂用电率偏大0 24 厂用电量增大96万千瓦时 要控制预热器压差 需从日常中严格控制NOx生成含量 减少喷氨量 降低氨逃逸率 因此氨逃逸率表对脱硝运行控制 预热器安全运行影响较大 参考氨逃逸率 通过对比 可以判断脱硝装置内部工况 与以往工况或另一机组相近工况下进行比较 当SCR进 出口NOx浓 度接近时 如果氨逃逸率较大且喷氨量较大时 很可能是喷氨栅格 破损引起流场不均匀或催化剂失活 破损等原因引起 因此 氨逃逸率表的准确性对脱硝运行控制 尤其是预热器压差控 制来说至关重要 三 脱硫 脱硝设备管理和检修经验3 1烟气系统的检修由于旁路烟 道的拆除 GGH的重要性就显得尤为突出 如何防止因GGH堵塞6而造 成停机 是摆在我们面前急需解决的问题 除了在运行中需要参数 控制和调整外 还需在检修过程中抓好冲洗效果 提高在线冲洗蒸 汽品质等方面着手 本厂3号机组自xx年投运后脱硫GGH每隔3个月左右就会堵塞 必须停 机组进行化学加药 高压水冲洗 xx 3 15 19日 xx 6 5 9日 xx 10 1 5日 xx年2 28 3 2日分别进行离线冲洗 xx年国庆前后对FGD3 GGH吹扫蒸汽汽源进 行改接 由原3号机组备汽改接到3号机组高排汽 蒸汽参数由0 85M pa 180 提高到1 4MPa 270 设计值为1 0Mpa 320 xx年1月27 28日又对FGD3 GGH吹灰蒸汽疏水系统进行优化改造 增加疏水点 使GGH吹扫蒸汽温度由270 再次提高到288 同时对GGH吹扫周 期进行了适当调整 改造后FGD3 GGH堵塞周期由1次 3月延长到1次 7月 xx年6月在FGD3 GGH上加装可调频高声强声波吹灰器 加装后声波吹灰器连续运行 蒸汽吹灰器由1次 2小时减少到3次 天 同时根据压差变化情况进行不定期的高压水冲洗 运行至xx年2月GGH压差上升缓慢 650MW负荷下GGH压差由450 480Pa 上升到670 680Pa 取得了良好的效果 同时我们也对离线高压冲洗压力进行摸索调整 最终发现压力控制 在65 70MPa时冲洗效果较好 同时对换热元件没明显损伤 如若采用加药冲洗 则冲洗压力可以控制在60MPa左右就能达到相应 效果 由于脱硫烟气对烟风道系统及吸收塔有很强的腐蚀和冲刷作用 因 此脱硫系统的防腐就成了脱硫检修的重中之重 机组每次检修应对脱硫净烟道 GGH冷端密封 烟道非金属膨胀节的 框架 以及吸收塔的塔壁等进行详细检查 出现鼓包 脱落 严重 磨损等情况应考虑重新做防腐 对某些冲刷特别厉害的部位鳞片必须进行加厚 增强耐磨性 吸收 塔底板 浆液箱底板处防腐层厚度控制在4mm 而吸收塔 浆液箱0 2米位置防腐层厚度控制在3 5mm 3 2吸收塔系统的检修浆液循环泵是保证脱硫效率的关键设备 对于浆液循环泵 除了必须进行定期大 小修 更换磨损件 外 还应查明运行中故障发生的原因 运行中常见故障有1 泵浦机械密封的泄漏 72 併泵浦叶轮帽脱落 造成主轴轴头磨损损坏 叶轮损坏等 3 泵浦轴承振动 轴承发热 泵浦出力不足 本厂浆液循环泵出现故障最多的是机械密封泄漏 原因有1 泵浦轴 向间隙过大 运行中浆液进入机械密封动静环之间 造成密封面磨 损 2 机械密封冷却水量偏小 机械密封动静环出现硬摩擦 造成密封 面磨损 后根据标准要求严格控制轴向间隙 并将冷却水管加大 最终将常见故障变为不常见故障 由原先的2 3个月发生一次到现在基本不发生 本厂四台煤机配备的脱硫循环泵 均为五二五泵厂生产的耐磨耐腐蚀离心泵 其中300MW机组上使用的LC550 700型泵浦的轴头设计为泵浦倂叶轮帽为圆螺母 圆螺母上打有若干 个孔 由若干个小螺栓将圆螺母紧固在叶轮上 併帽后面设置1个锥形帽 而锥形帽用两个M16螺栓固定在轴端 锥 形帽用于保护轴头和防止浆液进入腐蚀叶轮和主轴 实际运行中倂叶轮帽上的紧定螺丝因腐蚀 磨损而断裂 造成锥形帽 脱落 叶轮松动 主轴磨损 针对上述情况我们将泵浦主併併轴进行改造 将叶轮帽处螺纹延伸 到轴端 同时加工整体式叶轮帽 圆螺母与锥形帽併合二为一 不 再通过螺栓固定 从根本上解决了运行中因叶轮帽脱落而造成的 一系列的问题 而泵浦的叶轮 轴承等磨损件超标则往往是造成泵浦轴承振动 发 热和处理不足的主要原因 因此做好设备的定期检修工作是避免设 备故障的关键 运行中浆液循环泵如需停用或切换 则必须在停用时通过冲洗水将 浆液循环管冲洗干净 否则泵浦对应的浆液喷淋管及喷嘴会堵塞 吸收塔喷淋层喷嘴安装角度必须合适 否则浆液将冲穿塔壁 造成 运行中吸收塔磨穿 本厂2台660MW机组在投运初期层出现过同样的问题 后通过纠正安 装角度解决 浆液喷淋管及吸收塔大梁衬胶如若出现鼓泡等情况必须及时进行衬 胶修补 否则衬胶一旦剥皮脱落将腐蚀金属内层 除雾器冲洗必须到位 否则会因除雾器堵塞导致GGH堵塞 严重时还 会引起除雾器坍塌 由于除雾器叶片带有折