淺談脫硫系統(tǒng)典型故障分析及處理方法

1、<p>　　淺談脫硫系統(tǒng)典型故障分析及處理方法</p><p>　　摘要：本論文結(jié)合300MW機(jī)組的脫硫運(yùn)行，對(duì)脫硫系統(tǒng)中典型故障的原因進(jìn)行了分析并提出了處理方法。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：脫硫系統(tǒng)；故障分析；處理方法 </p><p>　　中圖分類號(hào)： TF704.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p>　　引言：隨著全球環(huán)

2、境的不斷惡化，許多國(guó)家和組織都自發(fā)地把環(huán)境保護(hù)作為自己社會(huì)義務(wù)中非常重要的部分。尤其是《京都議定書》的簽訂,把全世界勇于承擔(dān)國(guó)際責(zé)任的國(guó)家團(tuán)結(jié)起來,為共同提高人類的生存環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展做出自己的貢獻(xiàn)。脫硫系統(tǒng)在火力發(fā)電廠的投運(yùn)已經(jīng)是強(qiáng)制性規(guī)定，并且取消了過去的旁路擋板（以前有的進(jìn)行整改封堵）。并且直接和主機(jī)進(jìn)行連鎖保護(hù)，脫硫系統(tǒng)停運(yùn)，必須停爐。脫硫系統(tǒng)的故障及時(shí)得到處理。為求得火力發(fā)電廠可以安全穩(wěn)定運(yùn)行，減少運(yùn)營(yíng)成本。 </p&g

3、t;<p>　　脫硫系統(tǒng)典型故障原因分析 </p><p><b>　　1.1脫硫效率低 </b></p><p>　　首先是設(shè)計(jì)因素，目前國(guó)內(nèi)脫硫設(shè)計(jì)已經(jīng)非常成熟，而且都是程序化，各家脫硫公司設(shè)計(jì)大同小異。其次考慮煙氣方面，包括煙氣量、入口SO2濃度、入口煙塵含量、煙氣含氧量、煙氣中的其他成分等。是否超出設(shè)計(jì)值？再次是脫硫吸收劑，石灰石的純度、活性等，

4、石灰石中的其他成分，包括SiO2、鎂、鋁、鐵等。特別是白云石等惰性物質(zhì)。最后是運(yùn)行控制因素和水，運(yùn)行中吸收塔漿液的控制，起到關(guān)鍵因素。包括吸收塔PH值控制、吸收塔漿液濃度、吸收塔漿液過飽和度、循環(huán)漿液量、Ca/S、氧化風(fēng)量、廢水排放量、雜質(zhì)等。水的因素相對(duì)較小，主要是水的來源以及成分。 </p><p>　　1.2除霧器結(jié)垢堵塞 </p><p>　　經(jīng)過脫硫后的凈煙氣中含有大量的固體物質(zhì)

5、，在經(jīng)過除霧器時(shí)多數(shù)以漿液的形式被捕捉下來，粘結(jié)在除霧器表面上，如果得不到及時(shí)的沖洗，會(huì)迅速沉積下來，逐漸失去水分而成為石膏垢。由于除霧器材料多數(shù)為PP，強(qiáng)度一般較小，在粘結(jié)的石膏垢達(dá)到其承受極限的時(shí)候，就會(huì)造成除霧器坍塌事故。沉積在除霧器表面的漿液中所含的物質(zhì)是引起結(jié)垢的原因。如果這些污垢不能得到及時(shí)的沖洗，就會(huì)在除霧器葉片上沉積，進(jìn)而造成除霧器堵塞。 </p><p>　　1.3漿液泵的腐蝕與磨損 </

6、p><p>　　由脫硫工藝的特點(diǎn)決定了，所有中間介質(zhì)均為腐蝕性液體，同時(shí)液體中均攜帶有顆粒物。接觸這些漿液的設(shè)備，如泵、管道的磨損和腐蝕是免不了的。特別是對(duì)于泵，常伴有汽蝕現(xiàn)象發(fā)生，加劇了泵的磨損。汽蝕主要是由于泵和系統(tǒng)設(shè)計(jì)不當(dāng)、入口堵塞造成流量過低而造成的，包括泵的進(jìn)口管道設(shè)計(jì)不合理，出現(xiàn)渦流和漿液發(fā)生擾動(dòng)；進(jìn)人泵內(nèi)的氣泡過多以及漿液中的含氣量較大也會(huì)加劇汽蝕；產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)；縮短泵的使用壽命 ；影響泵的運(yùn)轉(zhuǎn)性能

7、。磨損速度主要取決于材質(zhì)和泵的轉(zhuǎn)速、輸送介質(zhì)的密度。泵與系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)、選用耐磨材料、減少進(jìn)人泵內(nèi)的空氣量、調(diào)整好吸人側(cè)護(hù)板與葉輪之間的間隙是減少汽蝕、磨損，提高壽命的關(guān)鍵措施。針對(duì)石膏系統(tǒng)的生產(chǎn)流程，改變?cè)O(shè)備的運(yùn)行工況，即降低漿液泵輸送介質(zhì)的密度，可大大地延長(zhǎng)設(shè)備的壽命。 </p><p>　　1.4機(jī)械密封損壞 </p><p>　　離心泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中突然泄漏，少數(shù)是因正常磨損或己達(dá)到使用

8、壽命，而大多數(shù)是由于工況變化較大或操作、維護(hù)不當(dāng)引起的。主要原因有抽空、氣蝕或較長(zhǎng)時(shí)間憋壓，導(dǎo)致密封破壞；泵實(shí)際輸出流量偏小，大量介質(zhì)泵內(nèi)循環(huán)，熱量積聚，引起介質(zhì)氣化，導(dǎo)致密封失效；停運(yùn)未排空或入口門泄露，導(dǎo)致泵體內(nèi)存有漿液，當(dāng)泵長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)，漿液沉積嚴(yán)重，重新啟動(dòng)由于摩擦副因粘連而扯壞密封面； </p><p>　　介質(zhì)中腐蝕性、聚合性、結(jié)膠性物質(zhì)增多；環(huán)境溫度急劇變化；工況頻繁變化或調(diào)整，特別是管路配置調(diào)節(jié)門系

9、統(tǒng)；密封水?dāng)嗔髟斐蓹C(jī)封損壞。為了減小泵入口阻力降,增加汽蝕余量，在脫硫漿液泵的入口處設(shè)計(jì)偏心大小頭。很多項(xiàng)目上都存在，泵的入口管道設(shè)計(jì)不太合理，入口管道過細(xì)，導(dǎo)致泵的吸入量不足，很容易發(fā)生氣蝕，造成機(jī)封泄露。 </p><p>　　1.5吸收塔漿液起泡 </p><p>　　泡沫是由于表面作用而生成，它的產(chǎn)生式由于氣體分散于液體中形成氣-液的分散體，在泡沫形成的過程中，氣液界面會(huì)急劇的增加

10、。吸收塔漿液中的氣體與漿液連續(xù)充分地接觸，由于氣體是分散相，漿液是分散介質(zhì)，氣體與漿液的密度相差很大，所以在漿液中，泡沫很快上升到漿液表面。純凈的液體不能形成穩(wěn)定的泡沫，吸收塔起泡是由于系統(tǒng)中進(jìn)入了其他成分。 </p><p>　　1.6吸收塔“中毒” </p><p>　　石灰石被包裹；亞硫酸鈣超標(biāo)，包裹在石灰石表面，抑制其溶解煙氣中灰塵含量超標(biāo)或者燃油油污過多，飛灰中的鋁、氟等元素形成

11、氟化鋁絡(luò)合物包裹在石灰石和亞硫酸鹽晶體表面形成反應(yīng)閉塞，燃油中的油煙、碳核、瀝青質(zhì)、多環(huán)芳烴等也會(huì)造成同樣后果由于缺少晶種，新生成的石膏顆粒也會(huì)包裹石灰石表面，造成閉塞，漿液中Cl-含量過高，產(chǎn)生共離子效應(yīng)，抑制石灰石與硫酸的 化學(xué)反應(yīng)； Mg含量高的鎂石灰石因共離子效應(yīng)而抑制石灰石的溶解和離子的氧化，造成中毒；其它吸收塔漿液濃度過高，抑制SO2吸收和氧化過程，脫硫率會(huì)出現(xiàn)持續(xù)下降的現(xiàn)象；Mg含量更高的白云石因其特有特性一般很難溶解，造

12、成“中毒”假象。 </p><p><b>　　2.處理方法 </b></p><p>　　2.1脫硫效率低解決措施 </p><p>　　根據(jù)具體工程來選定合適的設(shè)計(jì)和運(yùn)行參數(shù)是每個(gè)FGD系統(tǒng)供應(yīng)商在工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)初期所必須面對(duì)的重要課題。特別是設(shè)計(jì)煤種的問題。太高造價(jià)大，低了風(fēng)險(xiǎn)大，特別是目前國(guó)內(nèi)煤炭品質(zhì)不一，供需矛盾突出，造成很多電廠燃燒煤

13、種嚴(yán)重超出設(shè)計(jì)值，脫硫系統(tǒng)無法長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)對(duì)脫硫系統(tǒng)造成嚴(yán)重的危害。 </p><p>　　控制好鍋爐的燃燒和電除塵器的運(yùn)行，使進(jìn)入FGD系統(tǒng)的煙氣參數(shù)在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。必須從脫硫的源頭著手，方能解決問題。 </p><p>　　選擇高品位、活性好的石灰石作為吸收劑。保證FGD工藝水水質(zhì)。合理使用添加劑，根據(jù)具體情況，調(diào)整好FGD各系統(tǒng)的運(yùn)行控制參數(shù)。特別是PH值、漿液濃度、CL/Mg離

14、子等。做好FGD系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)、檢修、管理等工作。 </p><p>　　2.2防止除霧器堵塞的措施 </p><p>　　由于除霧器的功能就是捕捉煙氣攜帶的霧滴，因此形成濕-干類型的垢屬于正?，F(xiàn)象，脫硫系統(tǒng)都設(shè)計(jì)有沖洗裝置將沉積的石膏垢定期及時(shí)沖洗掉，防止其堆積；防止發(fā)生堵塞和坍塌事故。除霧器沖洗水應(yīng)該在設(shè)計(jì)中就應(yīng)該考慮每層除霧器都設(shè)計(jì)沖洗水，并且在應(yīng)該考慮煙氣從除霧器出來后攜帶水量，以

15、免帶水量過多，浪費(fèi)水資源，而且?guī)С鰜淼乃畷?huì)用水水平煙道流出，污染環(huán)境，增加運(yùn)營(yíng)成本。應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行以下工作：定期進(jìn)行沖洗，通常2小時(shí)一次，低負(fù)荷可適當(dāng)延長(zhǎng)；確保沖洗壓力，要求沖洗時(shí)噴嘴處壓力0.25-0.3MPa；定期檢查沖洗閥門，防止閥門內(nèi)漏；確保除霧器壓力測(cè)量準(zhǔn)確，建議采用環(huán)形取壓，同時(shí)帶吹掃。只有準(zhǔn)確的壓力測(cè)量，才能正確的進(jìn)行監(jiān)控；嚴(yán)格控制吸收塔漿液濃度（小于20wt%）；避免長(zhǎng)期高PH運(yùn)行，另外PH波動(dòng)不能太劇烈。 </p&g

16、t;<p>　　2.3降低腐蝕磨損的對(duì)策 </p><p>　　基于脫硫漿液的特性，泵磨損是必然，運(yùn)行中應(yīng)重點(diǎn)較少泵的磨損，延長(zhǎng)泵的使用壽命。嚴(yán)格控制漿液流速在設(shè)計(jì)值范圍內(nèi)；保證入口煙塵濃度低于設(shè)計(jì)值；保證石灰石細(xì)粉品質(zhì)，粒度、純度符合設(shè)計(jì)要求；采用耐磨材料或耐磨涂層；控制漿液密度在設(shè)計(jì)值范圍內(nèi)。嚴(yán)格控制漿液PH，禁止長(zhǎng)期低PH值運(yùn)行定期對(duì)PH計(jì)進(jìn)行標(biāo)定，保證PH計(jì)顯示準(zhǔn)確；避免PH大起大落；多排廢

17、水，降低漿液中的CL離子小于20000ppm。 </p><p>　　2.4機(jī)械密封損壞解決措施 </p><p>　　運(yùn)行中，加強(qiáng)對(duì)密封水的巡檢，特別是循環(huán)泵，防止斷流；保證密封水壓力和流量；無水機(jī)封改為有水機(jī)封；定期檢查泵振動(dòng)，一旦出現(xiàn)振動(dòng)過大，及時(shí)停運(yùn)進(jìn)行反沖洗，必要時(shí)檢查入口管道或?yàn)V網(wǎng)。 </p><p><b>　　2.5起泡對(duì)策 </b&

18、gt;</p><p>　　吸收塔漿液起泡溢流后，首先要消除已產(chǎn)生的泡沫，然后通過調(diào)整運(yùn)行方式，緩解起泡溢流現(xiàn)行，最后分析起泡原因，嚴(yán)格控制進(jìn)入吸收塔內(nèi)各種可能引起起泡的物質(zhì)。從吸收塔地坑定期加入脫硫?qū)Ｓ孟輨?。最初可先取部分漿液進(jìn)行試驗(yàn)，有效果好再向吸收塔內(nèi)加入。必要時(shí)，停運(yùn)一臺(tái)循環(huán)泵，減小吸收塔內(nèi)部漿液的擾動(dòng)，降低漿液起泡性。加大石膏脫水量，進(jìn)行漿液置換。脫水的同時(shí)，加大廢水排放量，降低漿液中重金屬離子、CL

19、離子、有機(jī)物、懸浮物及各種雜質(zhì)的含量。嚴(yán)格控制脫硫用工藝水水質(zhì)，避免用中水。 </p><p>　　2.6吸收塔“中毒”的對(duì)策 </p><p>　　吸收塔內(nèi)漿液拋棄處理，重新注水。加入氫氧化鈉、己二酸、二元酸等增強(qiáng)化學(xué)性能添加劑，逐步提高PH值，并加強(qiáng)脫水和廢水排放，逐步恢復(fù)漿液的反應(yīng)活性。特別推薦氫氧化鈉，針對(duì)石灰石包裹，特別有效。將影響活性的物質(zhì)和活性不好的反應(yīng)劑逐步排出系統(tǒng)，另外可

20、配合事故漿液箱，將一部分漿液臨時(shí)儲(chǔ)存在事故漿液箱靜置，待漿液恢復(fù)正常后，再慢慢消化。 </p><p><b>　　3.結(jié)語 </b></p><p>　　隨著脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行,還會(huì)有許多問題出現(xiàn)。我們要在不斷學(xué)習(xí)中解決問題,在解決問題中不斷積累經(jīng)驗(yàn),不斷提高脫硫系統(tǒng)整體運(yùn)行維護(hù)水平,確保其安全、穩(wěn)定可靠運(yùn)行及投運(yùn)率,以達(dá)到國(guó)家節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的要求的目標(biāo)。 &l

21、t;/p><p>　　參考文獻(xiàn)：&#160;&#160; </p><p>　　[1]郝海玲，張瑞生，李明舉.我國(guó)燃煤電廠脫硫技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及展望.電力環(huán)境保護(hù)，2006.&#160;&#160; </p><p>　　[2]賈麗君，劉炳光.我國(guó)煙氣脫硫技術(shù)綜述.鹽業(yè)與化工，2006.&#160; </p><p