脱硫系统运行中出现的问题及应对措施.pdf
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- 脱硫 系统 运行 出现 问题 应对 措施
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安全生产
电力安全技术
第15卷(2013年第5期)
nquanshengchan
脱硫系统运行中出现的问题及应对揩施
马岩所,马越
黑龙江华电齐齐哈尔热电有限公司,黑龙江齐齐哈尔161000)
摘要〕针对某电厂300MW机组脱碗系统运行中出现的管道磨损和腐蚀、吸收塔内浆液液
位显示异常、脱硫效率低等问题进行了分析,找出产生上述问题的主要原因,并采取有效的应对措施,
保证脱硫系统的安全、经济运行。
〔关键词〕脱硫裝置;浆液;脱硫效率
某电厂2台300MW机组,分别于2007年10
(2)为防止腐蚀,对烟道、吸收塔、浆液管道
月、11月建成投产,其脱硫装置采用石灰石一石内部采用合适的防腐材料进行防腐处理,金属部件
膏湿法烟气脱硫工艺,一炉一塔配置,脱硫效率不采用防腐不锈钢材料;运行中,杜绝不补充脱硫剂
低于95%。脱硫工艺主要是采用廉价易得的石灰而长时间运行的情况,以免造成脱硫剂pH值过低;
石或石灰作为脱硫吸收剂,研磨成粉状的石灰石与同时,严格控制系统的烟气温度,避免温度过高造
水混合、搅拌制成吸收浆液。将此吸收浆液用泵输成系统的腐蚀。
人到吸收塔内,吸收浆液在塔内与烟气接触混合,
3)运行中严格执行操作规程,既要杜绝不加
烟气中的SO2与浆液中的CaCO3以及鼓入的氧化脱硫剂使浆液pH值过低造成腐蚀的情况,也要杜
空气进行化学反应生成CaSO4,CaSO4达到一定饱绝加入过量脱硫剂而使浆液p值过高造成系统结
和度后,结晶形成二水石膏。吸收塔排出的石膏浆垢、堵塞的情况。另外,按规定定期对石灰石、石
液经浓缩、脱水,含水量小于10%,成为商品级髙浆液系统,吸收塔除雰器和烟气换热器等设备进
石膏。脱硫后的烟气经过除雱器除去雾滴,再经过行彻底的冲洗,防止浆液、粉尘沉积等堵塞系统。
换热器加热升温后,由增压风机经烟囱排出。脱硫洗涤时,适当控制洗涤液的pH值,使净化器中洗
系统投运后出现了一些影响安全运行及脱硫效率的涤液呈弱酸性,可防止结垢。严格执行设备定期切
问题。下面对这些问题及应对措施作一介绍。
换制度,对石灰石、石膏浆液泵等设备进行定期切
换,避免浆液长时间沉积造成无法启动。
1管道磨损、腐蚀、结垢
2浆液液位未超溢流液位而濫流管有溢流
脱硫系统经过长期运行后,设备管道磨损较大,
且在浆液管道弯管处常有磨穿漏浆现象。为此,电
该电厂广脱硫装置吸收塔内浆液正常液位在
采取了以下改进措施。
11.3m上:下,溢流口标高12.75m,强制氧化的方
(1)根据脱硫磨制系统除尘器不同部位的特点式为搅拌器加空气喷枪组合式。2009-09-17,1号
和要求,综合考虑成本、寿命等因素选择合适的防吸收塔正常运行,液位在11.3m上下。启动备用
腐耐磨材料,如耐酸水泥、玻璃钢、不锈钢、防腐浆液循环泵3min后,发现吸收塔溢流口有大量溢
耐磨衬里、麻石等。在原烟道弯头、吸收塔入口烟流浆液,而液位计显示液位仍为11.3m上下,离
道等部位增加防腐层的厚度和强度;在石灰石浆溢流液位还有1m多。停运备用浆液循环泵后,溢
液、石膏浆液的管道弯头加装有效的防腐耐磨材料流现象消失。
衬里;对于设备易磨部件,如浆液循环泵、浆液输
1号吸收塔共有3个静压式液位计,均安装在
送泵的叶轮等,则采用优质防腐耐磨不锈钢材料。吸收塔底部,吸收塔液位显示值按下式计算。
第15卷(2013年第5期)
电力安全技术
安全生产
nquanshengchan
H=P2/p+b1(m),
浆液pH值升高后,一方面,曲于液相传质
式中:D为吸收塔浆液密度,采用塔内浆液密系数增大,SO2的吸收速率增大;另一方面,由于
度计的测量值,kg/m23;h1为吸收塔底部液位计在pH值较高(大于6.2)情况下的脱硫产物主要是
高度,m;P2为吸收塔底部液位计测量的静压值,CaSO3:1/2H1O,其溶解度很低,极易达到过饱
kIPa。
和而结晶在塔壁和部件表面上,形成很厚的垢层
在启动备用浆液循环泵后,多一层喷淋不仅造成系统严重结垢。浆液pH值降低,则SO2的吸
使浆液表面泡沫加多,并且多一台浆液循环泵的抽收速率减小,同时结垢倾向减弱。当pH值低于6时,
吸也使吸收塔液上面的泡沫更多地进人吸收塔中下SO2吸收速率的下降幅度减缓;当pH值降到4以
部,使整个塔内浆液的真实密度降低,体积增大,下时,浆液几乎不再吸收SO2
导致溢流。由于计算中采用了密度计的测量值,而
由表1可以看出,浆液的pH值不仅影响SO
密度计是安装在吸收塔浆液排出泵的出口支管上,的吸收,而且影响石灰石、CaSO3?1/2H20以及
流经出口支管的浆液是从吸收塔最底部抽出的,且CaSO4·2H2O的溶解度。随着浆液pH值的升
支管直径也很小,所以,虽然整个吸收塔内浆液的高,CaSO3?1/2H2O的溶解度会显著下降,而
真实密度已降低,然而测出的密度却不会有什么变CaSO2?2H2O的溶解度增加,但增加的幅度
化;同时,泡沫的产生对于底部液位计测量的静压较小。因此,随着SO2的吸收,浆液p值降
值也没有什么影响。因此,虽然吸收塔出现大量溢低,CaSO3:·1/2H的量增加,并在石灰石颗
流浆液,但液位显示值却离溢流溢位还有1m多,粒表面形成一层液膜,而液膜内部CaSO3的溶
即吸收塔内产生了“虚假液位”。
解又使pH值升高,溶解度的变化使液膜中的
确认吸收塔大量溢流是由于浆液起泡产生的,CaSO31/2H2O析出并沉积在石灰石颗粒表面,
便对浆液进行取样,分析哪些杂质易使浆液起泡。形成一层外壳,使石灰石颗粒表面钝化。钝化的外
利用ZHP润滑油泡沫特性测定仪进行试验发现:壳阻碍了石灰石的继续溶解,抑制了吸收反应的进
添加了CaCl2的浆液在进行吹泡试验时,所产生的行,从而导致脱硫效率和石灰石利用率下降。
气泡比原来的细小,气泡的充满度也大,整个气泡
的高度也高。同时,对浆液进行化验分析后发现
表150c时不同H值下石灰石、CaS0。·1/2H20和
当塔内浆液的Cl浓度高于6000mg/L时,易发
CaSO4?2H2O的溶解度
mg?L
生溢流现象。
CaSO2?1/2IH2O
CaSO4·2H2O
针对上述原因,电厂在脱硫运行中采取了以下
7.0
1320
措施:
302
1260
(1)运行中严格控制浆液CI含量指标,当
841
1179
CI浓度高于6000mg/I时,加大吸收塔排废量,
1120
1873
1072
使之控制在6000mg/L以内
4198
2)提高电除尘的除尘效率,使进入吸收塔的3.03153
9375
918
烟尘尽量少;
5873
21995
873
3)定期加人消泡剂。如果已发生严重溢流,
则紧急停运1台浆液循环泵,以减少浆液喷淋量和
由此可见,低pH值有利于石灰石的溶解和
浆液循环泵的抽吸,从而减少溢流。
CaSO3·1/2H2O的氧化,而高pH值则有利于
SO2的吸收,二者互相对立。因此,选择一合适的
3pH值控制范围偏大不利调整
pH值对烟气脱硫反应至关重要。
根据以上分析,综合考虑石灰石的利用率以及
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