电厂脱硫系统检修以及维护注意事项分析

(整期优先)网络出版时间:2022-12-19
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电厂脱硫系统检修以及维护注意事项分析

杜春梅

大唐环境产业集团股份有限公司信阳项目部,河南省信阳市,464000S

要:现如今我国依然以火力发电为主。脱硫工艺在火力发电厂重大环境污染物控制方面发挥着极其重要的作用。吸收塔作为火力发电厂脱硫设备的重要组成部分,不仅能够有效控制污染物的产生,确保火力发电设备安全稳定运行,也是控制脱硫能耗上升的关键。本文结合脱硫工艺吸收系统的工作原理,分析脱硫系统检修及维护注意事项,以期为火力发电厂设备检修提供借鉴。

关键词:电厂;脱硫系统;检修维护;注意事项

1电厂脱硫吸收系统工艺流程

脱硫工艺吸收系统利用化学方法或物理方法对火力发电厂原料煤炭(燃烧前、燃烧中以及燃烧后)进行处理,以降低硫排放量,提高煤炭利用率,减少环境污染[1]。吸收系统作为脱硫工艺的重要环节,其稳定性和运行效果直接影响火力发电厂脱硫系统的工作状态。吸收塔作为整个脱硫系统的核心装置,其实质是气液传质过程,二氧化硫与石灰石浆液发生化学反应,最终实现脱硫。其大致可分为:气态反应物从气相向接触界面传递、液相反应物向反应区迁移、气态反应物进入液相并发生化学反应、反应生成物向液相主体迁移四个阶段。其间同时发生硫化物的吸收和扩散等。

吸收塔主要由浆液循环泵及喷淋层、氧化风系统、除雾器及其冲洗系统、浆液搅拌系统四部分组成。吸收系统的吸收流程为:当锅炉燃烧时,煤炭会产生大量烟气,它从侧面自下而上地进入吸收塔内,与来自不同吸收系统循环泵喷淋的浆液充分接触,发生一系列化学反应,烟气会在浆液的富液中生成硫酸钙、亚硫酸钙;然后,通过浆液底部的氧化风管不断向浆液内注入空气,生成石膏晶体;最后,将石膏浆液全部注入旋流器中进行脱水处理,净化后的烟气会经除雾冲洗系统全部排入大气中。

2电厂脱硫系统检修及维护注意事项

2.1 运行中检修及维护

2.1.1 氧化风机的检修和维护

氧化风机是脱硫系统中常见的一项设备,其作用是能够保证系统吸收二氧化硫的工作持续性进行,有效提升脱硫的效率,且其还具有提升石膏质量的效果,氧化风机本身还能够有效防止石膏浆液在脱硫过程中出现结垢情况,氧化风机中的核心运构件为叶轮,因而该部位也是检修与维护工作的重点部位,实际进行检修时要注意不要碰伤或划伤其中的精密零件,主要是检查叶轮间隙是否合理,且若是动齿轮部位不需要调整叶轮的间隙时,则不应当拆卸结构,为了判断其风机运行的稳定性,还应当重点检查两侧齿轮和轴承,确定其未出现损伤或较大齿破损情况。在检修氧化风机设备时,可以先采用听声音的方式,即听氧化风机运行时声音是否存在异常,再检查其实际振动的数值是否正常,其轴承的温度是否在合理范围内,最为重要的是检查氧化风机的冷却水情况,通过监测和分析的方式来判断冷却水是否存在异常。

2.1.2 吸收塔设备的检修和维护

在使用石灰石石膏湿法脱硫工艺时,吸收塔是整个系统中的重要脱硫设备,其能够将废气吸入,在通过特殊化学反应处理生成新的脱硫后气体排出,但实际运行过程中,吸收塔设备也可能出现问题,需要定期或不定期地开展检修与维护工作。例如,可对搅拌器设备运行时的振动数值进行检测,搅拌器内部存在电机设备,对其电机的电流值进行测试,若电流值不正常,则可能会导致搅拌器设备无法正常工作,因而需要对电机进行调整,另外,其脱硫工艺中还要进行石膏的排放,因而脱硫塔中安装了石膏排出泵,要保证整个脱硫实现,还需要定期检查石膏排出泵的实际运行状况,主要是检查石膏旋流器是否出浆顺畅,进而判断吸收塔功能的稳定性。

2.2 停运后检修及维护

2.2.1 吸收塔溢流情况

脱硫系统的吸收塔设备可能会出现溢流问题而导致停运,该问题是脱硫系统普遍出现的情况之一,溢流情况出现时通常存在着一定规律,但其是断续型规律,一般不会是连续的,而实际上导致这项问题的原因却较为复杂,在其系统停运时,吸收塔内部的液位通常是正常的,对其溢流口的标高设计进行检查可能也无法发现异常情况,而当其液位降低到某一位置时,其内部浆液可能就会从塔体溢出,深入分析这种情况的原因就是,其系统显示液位的设备所检测到的可能并不是吸收塔的真实液位,而是差压变动前所测得的差压[2],而在氧化风机和浆液循环泵不断运行的过程中,其水中会产生较高的氧量,因而导致浆液起泡溢出。而针对这类问题,其采取的维护措施需要先确定好真实液位,比方说可人为调整显示液位的设备,修正后能够更加方便控制浆液,也可以适当加入一些消泡剂。

2.2.2 脱硫系统结垢情况

在整个系统的长时间运行的过程中,常常会出现结垢情况,这会导致其设备内部中流面积直接减少或是直接堵塞,严重时还可能造成安全事故,而这种结垢情况可能涉及到系统中的许多设备,比方说旋流器设备、吸收塔烟气入口位置、除雾器设备、浆液箱设备以及浆液管道中等等,产生这种现象的主要原因是石灰石、石膏中的亚硫酸钙浓度偏高,进而析出一定的硫酸钙晶体,最终会在各组件中结垢,严重时出现较厚垢层,造成内部堵塞情况。对这种情况进行处理和维护,主要是控制好内部浆液的浓度及PH值,一般来说其PH值应当控制在5.0~6.0之间[3],而对于浆液的管道,在日常的维护工作中也要定期清洗,防止其内部出现结垢堆积的情况,而对于除雾器设备的维护则是需要控制好系统的水平衡,严格防止卫生污水和雨水进入到脱硫系统内部。

2.2.3 石膏脱水困难情况

一般来说,其脱硫系统内部的石膏都是经过脱水处理,其含水量通常不会超过10%,而若是其使用真空皮带脱水时的效果较差,则石膏在脱硫过程中就可能会在下料斗的位置上出现堆积情况,影响到脱硫工作,若是这些堆积的石膏落到石膏皮带上还可能使皮带位置出现偏离。针对以上这类问题,可在维护过程中做好真空泵的状态管理工作,主要需要注意其真空度是否达标,假设发现真空泵内部出现结垢,还应当采用科学的手段进行清洗。

2.2.4 循环泵叶轮磨损情况

在系统设备运行中发现其循环泵声音异常或是振动数值异常,无法在系统运行时调整的情况下需要在停机后彻底检查循环泵内部并开展维护工作,其可能存在循环泵叶轮磨损的情况,会出现这种情况的原因可能是石灰石的粒径超过标准,在浆液反应的过程中其性能较差,还会对泵吸入口位置上的叶轮造成摩擦损害,进而导致其运行不稳定。而为了有效防止循环泵叶轮出现磨损的情况,主要需要从几个方面开展维护工作,一是要控制好吸收塔浆液的PH值正常,若其浆液不正常石灰石颗粒在反应中会越滚越大[4];二是要保证石灰石粒径达到标准,主要是加强审查;三是要保证浆液中氯离子浓度正常,氯离子可能会对泵件的叶轮造成一定的腐蚀,也会导致磨损情况更加严重。另外,吸收塔内部的杂质过多,也会在一定程度上损害循环泵装置,尤其是硝酸盐以及氟化物等位置,都具有不容易溶解的特征,而其沉淀后也会导致组件出现磨损,因而要从这一方面进行严格管控,主要是控制好吸收塔内部的废水量,防止其出现杂质过多的情况。

结束语

总之,作为传统的发电技术,火力发电在电力能源生产中仍占据主导位置。在我国燃煤用量逐年上涨的状况下,因煤炭燃烧而产生的污染物排量也随之增高。为了有效控制二氧化硫的排放量,在传统工艺的基础上,火力发电厂燃煤机组可以采用脱硫设备。吸收塔作为脱硫设备的重要组成部分,具有安全、高效等特点,人们要精心操作,加强维护和检修,保障脱硫系统安全高效地运行。随着科技的快速发展,人们一定会研发出更高效并适合我国火力发电厂的脱硫工艺。

参考文献

[1]智安,宋源宏,杨彦,张涛.环集烟气脱硫系统吸收塔扩能改造[J].当代化工研究,2020(09):151-152.

[2]张远平.变换气脱硫系统设备腐蚀问题分析及措施[J].氮肥技术,2018,39(05):49-50.

[3]沈娟娟,赵养洲.湿法烟气脱硫系统设备治理和运行优化[J].城市建设理论研究(电子版),2017(17):184.

[4]周根来,李超琼,赵新红.烟气脱硫系统设备控制方案优化[J].华电技术,2011,33(06):72-74+84.