1000MW机组湿法脱硫系统安全运行与节能降耗

1、1000MW机组湿法脱硫系统安全运行与节 能降耗本文在对1OOOMW机组湿法脱硫系统开展概述的根底上， 提出了确保湿法脱硫系统的安全运行的有效途径和节能降 耗的具体措施。期望通过本文的研究能够对提高脱硫系统的 运行安全性以及降低系统整体运行能耗有所帮助。一、湿法脱硫系统概况石灰石一石膏湿法脱硫工艺是湿法脱硫的一种，是目前 世界上应用范围最广、工艺技术最成熟的标准脱硫工艺技术。 是当前国际上通行的大机组火电厂烟气脱硫的基本工艺。它 采用价廉易得的石灰石或石灰作脱硫吸收剂，石灰石经破碎 磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆液，当采用石灰为吸收剂 时，石灰粉经消化处理后加水制成吸收剂浆液。在吸收塔内，吸收

2、浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧 化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气开展化学反应 被脱除，最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去 带出的细小液滴，经换热器加热升温后排入烟囱。脱硫石膏 浆经脱水装置脱水后回收。由于吸收浆液循环利用，脱硫吸 收剂的利用率很高。本文以铜山*电力公司的5、6#炉为研究对象，该炉采 用典型的石灰石-石膏湿法脱硫技术工艺，实际脱硫率不低 于95%O每套烟气脱硫装置的出力全都是在锅炉BMCR工况的 根底上开展设计的，其中最小出力与单台炉不投油最低稳定 燃烧负荷相适应。(一)脱硫系统的构成及工艺流程图湿法脱硫系统又被称之为FGD系统，它是一个相比照较 完整的系统，具

3、体由以下几个部分组成：烟气系统、二氧化 硫吸收系统、石灰石磨制与浆液制备系统、石膏脱水及贮存 系统、石膏浆液排空及回收系统、工艺水系统以及脱硫废水 处理系统等等。(二)系统的主要原料及副产品石灰石是整个脱硫系统的吸收剂，系统要求石灰石粉的 细度应当保证325目90%的过筛率，并将石灰石粉直接与清 水开展混合后制备成浆液。湿法脱硫工艺的副产品为石膏, 其品质应当到达综合利用的品质要求。(三)脱硫反应原理石灰石一石膏湿法脱硫工艺脱硫过程的主要化学反应 为：(1)在脱硫吸收塔内，烟气中的S02首先被浆液中的 水吸收，形成亚硫酸，并部分电离：S02+H20 - H2s03 - H+HS03 -2H+S

4、032-(2)与吸收塔浆液中的CaC03细颗粒反应生成CaS03 1/2H20细颗粒：CaC03 + 2H+- Ca2+H20+C02 tCa2+S032-CaS03 1/2H20 I +H+(3) CaS03-1/2H20被鼓入的空气中的氧氧化，最终生 成石膏CaS042H20HS03- +1/202 一 H+S042-Ca2+S042- + 2H20CaS04 2H20 J上述反应中第一步是较关键的一步，即S02被浆液中的 水吸收。根据S02的化学特性，S02在水中能发生电离反应， 易溶于水，只要有足够的水，就能将烟气中绝大部分S02吸 收下来。但随着浆液中HS03和S032离子数量的增加

5、，浆液 的吸收能力不断下降，直至完全消失。因此要保证系统良好 的吸收效率，不仅要有充分的浆液量和充分的气液接触面积, 还要保证浆液的充分新鲜。上述反应中第二步和第三步其实 是更深一步的反应过程，目的就是不断地去掉浆液中的HS03 和S032 离子，以保持浆液有充分的吸收能力，以推动第 一步反应的持续开展。二、确保湿法脱硫系统的安全运行的有效途径（一）做好检查工作.脱硫装置启动前的检查。脱硫装置大小修后，设备异 动应有设备异动技术报告，作为运行操作人员的技术依据。 大小修后的设备，检修人员应将有关单位会签的试运行申请 单提交运行，确认无误后，方可对设备开展试验和试转。运行人员对设备验收项目检查落

6、实并签名。若发现设备 存在缺陷，不能确保机组安全运行时，除及时做好记录外， 还必须责成检修人员在投运前予以消除。检修工作完毕后运 行验收时，应“工完、料净、场地清”，照明充足，才能终 结工作票。.烟气系统的安全检查要点。对增压风机的轴承开展全 面检查，若发现润滑油脂存在硬化现象，则应当及时更换； 对所有螺钉开展检查，看是否全部拧紧，若发现松动迹象， 应及时开展紧固；对所有管路、法兰开展检查，看严密型是 否完好，同时对连轴器开展检查，看其是否完好，若发现问 题应当及时处理；对进口导叶调节机构开展检查，可以采用 手动操作的方式对导叶的执行装置开展操作，看其动作是否 灵活；对温度监测仪器开展检查，看

7、其功能是否正常。.吸收塔的安全检查要点。对吸收塔、水箱开展检查， 看其是否清洁，防腐层是否完好，如果有异物应当及时去除， 防腐层若出现局部问题应当采取相应的措施开展处理；吸收 塔浆液循环泵、石膏排出泵、除雾器冲洗水泵及氧化风机地 脚螺栓牢固，防护罩完好且安装牢固；吸收塔浆液循环泵、 氧化风机润滑油位在油位计的中心线以上，无泄漏，油位计 及油面镜刻度清晰完好；吸收塔浆液循环泵、石膏排出泵、 除雾器冲洗水泵及氧化风机电机按电机检查通则检查良好， 电机接地线完好，电机绝缘合格。（二）故障判断与处理方法为了确保系统安全、稳定、可靠运行，应当在故障发生 后最短的时间内查明故障原因，并采取相应的措施加以解

8、决 处理，以最快的速度排除故障，从而使系统恢复正常运转。 如果脱硫装置突然停运，应当在确保机组正常运行的前提下, 快速查明故障并开展处理；若是吸收塔液位出现异常时，必 须及时找出异常原因，采取有针对性的措施开展解决处理； 当离心泵启动之后不出水时，应当对吸水管和水封开展检查,并对泵入口和叶轮开展清理。三、湿法脱硫系统节能降耗的具体措施1、提高吸收塔PH值净烟气处理后的环保排放标准是：二氧化硫小于 200mg/Nm3,粉尘浓度小于50mg/Nm3。在脱硫装置的运行中， 要密切关注环保运行参数，及时调整运行工况，保证排放达 标。若出现脱硫率下降，排放超标的情况时可以开展以下运 行操作：提高吸收塔P

9、H值，促进塔内氧化反应超正方向开 展，增加反应效率。对于PH值调节，遵循先低后高原则，既在每次系统新 投入的情况下（系统使用石灰石浆液全部为新鲜浆液），在 短时间内保持PH在4. 44. 8运行，在这个过程中有利于石 膏晶种的产生，一般运行时间保持24h左右，此时脱硫效率 可能不高，但是利于随后正常运行所需石膏晶体的产生。随 后，升高PH值，加大进浆量，脱硫效率会随着反应时间的 延续迅速提高，到达环保要求。2、若脱水系统故障，可将石膏浆液留在吸收塔中。石 膏在塔中储存的最大时间取决于锅炉荷、S02浓度和吸收塔 的尺寸。若石膏浆液不能及时打出吸收塔，则塔内浆液浓度 不断增大。其原因列于下表：3、

10、从工艺选择实现节能降耗在工艺的选择上应当将二氧化硫污染现状及环境的可 容纳性作为立足点，并充分结合国家和地方现行的环境法规 和准则要求，提出科学合理、切实可行的控制目标，如脱硫 效率、二氧化硫排放质量浓度以及实际排放量等等。同时, 还应当结合机组的具体运行情况，考虑当地的资源条件，通 过技术经济性比选之后，提出技术先进可行、经济合理、易 于操作，能被各方所承受的脱硫工艺，以此来降低脱硫过程 的总体能耗。4、循环泵优化。在FGD系统当中，循环泵也是电能消 耗较高的设备之一，通常情况下，它的耗电量约占厂用电率 的0.4-0. 5%左右。为此，对循环泵的运行开展优化可以起到 节能降耗的作用。在实际生

11、产过程中，可在控制液气比以及 确保脱硫效率符合要求的前提下，停用1台循环泵，这样能 够有效减少系统的电能消耗量。同时，在机组处于低负荷或是人口二氧化硫浓度相对较 低时，通过调整浆液品质，并使用高低不同扬程的循环泵组 合方式运行，也能到达降低系统能耗的目的。此外，循环泵 在正常运行一段时间之后，它的叶轮及端盖会出现不同程度 的磨损和腐蚀情况，此时的压力输出会明显下降，这样一来 便会导致泵的性呢降低，所以应当及时对磨损和腐蚀严重的 部件开展更换，这样有助于提高运行经济性。5、氧化风机系统优化。在FGD系统当中，风机属于不 间断连续运转的设备，其运行能耗主要受氧化空气系统的阻 力与流量的影响，而吸收塔的液位又会对氧化空气系统阻力 产生一定的影响，所以吸收塔设计的过程中，一般都要求将 液