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热控三期脱硫现状及存在问题分析

  • 来源: 华能沁北发电有限责任公司
  • 作者: 路旭峰
  • 发布时间: 2016-09-02

三期脱硫投运至今总体运行情况良好,设备缺陷发生率较一二期下降很多。除了维护力量的加强外,设备较少也是一个主要因素。三期脱硫系统未设置增压风机和GGH,脱硫系统阻力由引风机克服,脱硫后净烟气经烟囱直接排放。从而减少了增压风机和GGH及其冲洗等设备,简化了系统。三期设备由于厂家为了降低成本有部分设备供货质量较差,另外施工中存在施工质量问题。这些在日常维护和短暂停机期间,检修部已组织人员逐步改造和消除。对于目前的运行情况和存在的突出问题简介如下:

1、 预洗涤系统

1)三期增设预洗涤系统

锅炉的烟气分别通过机组引风机送至预洗涤烟道,然后进入吸收塔进行脱硫后通过钛钢内筒烟囱排入大气。烟气预洗涤系统的主要设备为预洗涤烟道、预洗涤液循环泵、预洗涤烟道喷淋层、预洗涤液缓冲箱及预洗涤液排放系统。此系统可用于锅炉投油启动阶段预洗涤原烟气中超量的烟尘及油污,从而保证脱硫系统安全经济运行。事故情况下增加降低吸收塔入口烟气温度、粉尘浓度和油污的一种应急手段。锅炉烟风系统前预洗涤缓冲箱注水,然后启动预洗涤液循环泵,洗涤烟气的废液进入预洗涤液地坑然后通过预洗涤液提升泵送回预洗涤液缓冲箱循环使用,预洗涤液缓冲箱根据液位进行补充因蒸发和机械携带损失的水量。机组电除尘投入并且点火大油枪退出运行后停运烟气预洗涤系统。此系统经使用验证在电除尘因故退出时能有效降低进入吸收塔的油污和粉尘含量。

2)预洗涤系统存在问题及解决办法

冲洗水门安装位置不合适。多数冲洗水门执行机构安装在引风机出口烟道的侧面,因高空和未设计平台造成检修维护不便,临时搭设的架子使用起来安全风险增加。需进行改造:改造管路,将执行机构下移,便于检修和日常维护。

2、  吸收塔系统

1)烟气吸收塔系统的主要设备

吸收塔、吸收塔浆液循环泵、除雾器、吸收塔搅拌器及氧化风机等。其主要作用是:从烟气中除去二氧化硫和其他酸性气体。将吸收塔内形成的亚硫酸盐氧化成硫酸盐。生成并析出易于脱水的石膏晶体。分离出烟气中夹带的(在吸收塔内产生的)水滴。

吸收塔是一个反应容器,包括三个工艺段。中间部分是喷淋吸收部分,底部是反应池,而上部是除雾器部分。喷淋部分包括多组喷淋总管和喷嘴,循环泵从反应池将石灰石浆液抽出,送往喷淋总管和喷嘴。反应池是一个大容器,在此进行氧化、析出、结晶反应。经过喷淋段后,吸收塔顶部的除雾器除去烟气中的水滴。烟气在吸收段的底部进入吸收塔,然后转向上行,进入喷淋段,被喷淋浆液降温,浆液中的一部分水分被蒸发,同时冷却了烟气。烟气中的污染物被浆液吸收,而浆液落入反应池。氧化风机将经过增湿的空气经搅拌器混合,吹入反应池。氧化和析出反应在反应池内发生,生成石膏晶体。搅拌器搅动混合,使浆液中的固体物处于悬浮状态。浆液被循环泵循环送往吸收塔的喷淋层。烟气在喷淋段经过脱硫后,向上流经两级除雾器,烟气中的水滴全部在除雾器中被除去。经冷却、净化、脱水的烟气在吸收塔的顶部离开吸收塔进入烟囱。工艺水断续的洗涤除雾器叶片,除去附着的固体物。除雾器冲洗水也用于保持反应池需要的水量。

DCS控制过程:机组烟风系统启动时启动一台吸收塔浆液循环泵和一台氧化风机(设计状态50%氧化能力),点火后启动第二台吸收塔浆液循环泵,机组并网后根据脱硫运行实际情况启动其余吸收塔浆液循环泵和另一台氧化风机(设计状态100%氧化能力)。来自石灰石浆液制备系统的新鲜浆液不断被送入吸收塔反应池,保持其中适当的PH值,以便有效去除二氧化硫。通过改变送入反应池的石灰石浆液的速率进行控制PH值。通过调整反应池浆液的排放量,将吸收塔内的固体物浓度维持在合适的范围内。通过石膏脱水系统中产生的水、除雾器冲洗和少量的补给反应池的工艺水,来调整吸收塔内的基本水量,控制反应池的液位。从实际运行情况看,达到设计要求。

2)目前存在问题及解决办法:

① 除雾器冲洗程序:由于机组负荷的变动造成烟气流量的不同,因而除雾器冲洗时间应根据负荷变动情况做合理改变。由于程序设定的时间为一定值,显然于系统运行不合理。在后期的DCS逻辑里增加了由运行人员手动设定每一个冲洗水门的时间设定部分。在一定程度上提高了系统的灵活性。但要实现合理的自动控制需要在运行中不断地积累不同工况下的数据,为后续的程序完善做准备从而实现真正意义上的自动程控冲洗。

② 吸收塔浆液循环泵出力的在线监测问题:三期脱硫机组浆液循环泵出口压力,厂家为了降低工程造价原设计安装为就地压力表。此种设计不利于监视泵的运行情况,为了可以连续的监视泵的运行情况,应更改为压力变送器。同时将压力信号送至DCS显示,并进历史记录。在泵出现异常时也便于分析泵的故障现象。已提报改造所需设备物资计划,待日后进行设备改造。

③ 浆液循环泵入口电动调节门问题:浆液循环泵入口门原设计为开关型阀门,因供货问题改为电动调节门。在实际应用中多次出现卡涩不到位等问题且浆液循环泵运行中是不允许入口门处于非全开状态。用调节门易出现运行操作失误问题,给运行和维护带来不便。需改为开关型执行机构。

④ 流量计安装问题:除雾器冲洗水流量:流量计安装离冲洗水门太近,在冲洗时流量波动较大。解决办法:将流量计向下移位。因需改动衬胶管道,工程量相对较大。

3、    石灰石贮存及浆液制备系统

1)石灰石制备系统为三期工程的公用系统

主要设备有石灰石转运设备(包括卸料斗、振动给料机、斗式提升机、称重皮带给料机等)、石灰石储仓、湿式湿磨机、石灰石浆液旋流器、石灰石浆液再循环箱、石灰石浆液再循环泵以及供浆箱等。其主要作用:将满足要求的石灰石块制成浆液,以备送往反应池、储存石灰石浆液,满足合理的配制速度和吸收塔的不同的使用量的要求、将石灰石浆液送往吸收塔反应池。

DCS控制过程:控制湿式湿磨机的石灰石进料量,并控制湿式湿磨机及再循环浆液箱的研磨水进水量,以保证研磨出的石灰石浆液的浓度。

2)目前存在问题及解决办法:

① 湿磨机减速机油站没有设计状态监视手段,减速机工作状态无法实时监控,特极端情况下,不利于运行值班员的操作、调整,极易造成湿磨机系统的事故扩大。计划在机组检修期间进行改造,在湿磨机减速机油站增加油箱温度测点,在油泵回油管路增加压力测点。同时将信号送至DCS,实现实时监视和状态报警。

② 湿磨机再循环箱补水电动调节门问题:为降低工程造价此门供货为国产电动调节门,此电动门可靠性较差。整个控制部分为一体化胶封伺服模块。散热条件不好,调节频度高时易发热。出现损坏无法修复且厂家不单独提供备件运行至今已经出现一台损坏的情况。需改造为改为可靠性好的SIPOS机构,以利于设备长期稳定运行。

③ 湿磨机顶轴油油压正常信号问题:厂家随机供的压力信号一次元件为电接点压力表,经使用发现元件质量极差,电接点在短时应用已经出现氧化、接触不良造成信号不能正常发出。班组已对D磨机进行改造,更换为本厂使用较广泛的压力开关。E磨机顶轴油油压正常信号也已经损坏,目前靠在DCS强制信号来完成试运。因施工单位拒绝改造故须待移交甲方后进行改造。

④ 三期石灰石料仓料位计:型号SITRANS  LR260  7ML54270 DL000BAI 品牌SIEMENS加拿大生产共2台;由网新公司随系统成套供货,自投用以来,多次出现异常:料位计测量稳定一段时间后,出现无规律的跳变(现场无外界干扰因素、无进、出料)无法正常测量、偶尔出现显示满量程,且呆滞不动目前暂时由本厂更换为KROHNE料位计替代使用。而KROHNE料位计使用良好。查此两种设备各性能参数以及使用场合均无较大差别,因而怀疑系供货质量问题,已向承包商发传真。

4、  石膏脱水系统

1)石膏脱水系统为三期工程的公用系统。

主要设备有石膏排出泵、石膏旋流器、真空皮带脱水机、真空泵、真空罐、滤液箱、滤液箱搅拌器、回收水箱、回收水箱搅拌器、滤液水泵、回收水泵及汽水分离器等。其主要作用:将反应生成的不断累积的石膏和其它固体物排出吸收塔反应池、排除石膏浆液中的水分,分离产出含水量低的商品石膏、排放废水以控制和限制FGD系统中氯化物的浓度,避免它干扰脱硫系统的反应过程,抑制可能造成的腐蚀。收集和储存FGD系统的回收水,并将回收水返回到吸收塔反应池。

DCS控制过程:通过调整石膏脱水系统的运行方式,以控制吸收塔反应池里固体物的浓度。当反应池里的固体物浓度升高到高位时,吸收塔排出泵就向石膏旋流器排料。固体物的排出降低了反应池浆液的浓度,一段时间之后,固体物的浓度降低至最低点,排料停止。随着新鲜浆液的不断补充,反应池内的固体物的浓度随之提高,如此周期性的运行保持了反应池内的固体物的浓度在高位值和低位值之间。石膏旋流器的调试时,要使水力旋流器的底流达到设计的固体物浓度。调试期间,真空皮带脱水机的调试是要使石膏饼达到要求的质量。在试车过程中,废水旋流器的调试是要保证最佳的固体物分级,手动控制进行间断运行,保证氯化物和微颗粒固体物浓度在可以接受的范围内。

2)目前存在问题及解决办法:

① 真空泵密封水流量测量不准确:设备安装后施工单位应厂家要求在密封水管路上增加一调节门,此门离流量计太近,存在节流。不符合流量计安装要求使流量测量显示跳变失准。需改动或延长管路,使流量计安装符合要求且保证有足够的直管段长度。

② 真空皮带脱水机纠偏感应开关周期性损坏:脱水机随机安装的感应开关为塑料封装PNP型接近开关。经实际使用验证,此开关一般使用寿命为三个月。对损坏的设备分析发现在接近开关引出线处因塑料胶体和电缆外皮之间无法严密封闭,致使有水蒸汽进入开关内部形成腐蚀造成损坏。班组已经重新对感应开关部分进行了选型,使用了耐腐蚀全金属封装设备。目前试用设备已安装,初步观察效果良好。择机进行改造。


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