火电厂FGD常见故障分析及设备检修

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0石灰石/石膏法脱硫工艺
在我国,每年煤炭的消耗量可以占到一次能源消费总量的近七
成。煤炭的燃烧常常伴随着污染性气体的产生,其中二氧化硫是主要污
染物之一,控制二氧化硫排放是我国实现可持续发展过程中面临的一
大难题。这些脱硫工艺按照脱硫的先后顺序可以分为燃烧前脱硫、燃烧
中脱硫以及燃烧后脱硫技术。我们常说的烟气脱硫技术(FGD)就是指
燃烧后脱硫技术,目前主要包括石灰石-石膏湿法、转喷雾半干法等。
石灰石/石膏湿法是当前火电厂中应用最广泛的一种烟气脱硫技
术,其基本工艺流程如下:锅炉产生的烟气经国电除尘装置除尘后,通
过升压风机进入吸收塔。烟气从吸收塔底部进入,循环浆液则从吸收
塔顶部流入,二者逆向流动混合,进行吸收反应,脱除烟气内的SO2。产
生的循环浆液富液经过引入空气的氧化反应化为石膏(CaSO4·2H2O),
并消耗作为吸收剂的石灰石。产生的这部分石膏浆液通过石膏浆液泵
排出吸收塔,进入石膏脱水系统。石膏脱水系统主要包括石膏水力旋烟气脱硫设备
流器、浆液分配器和真空皮带脱水机三部分。净化后的烟气在塔顶经
过除雾器除雾处理,将烟气内可能携带的吸收剂浆液除去。最后,净化
后的烟气通过烟道和出口挡板进入烟囱排向大气[1]。
1脱硫系统常见故障
脱硫系统的正常运行是保证电厂实现SO2脱除的前提,保证脱硫
设备的正常运行对于实现环境的保护和安全的生产都有十分重要的
意义。本总结了脱硫系统常见的一些故障,通过对故障的了解,使运行
人员能够更有方向的进行检修,实现快速的发现并解决运行中出现的
故障。脱硫系统在调试及运行中出现的故障主要有以下几种:1)运行
过程中最常见的脱硫系统故障是吸收塔发生浆液溢流现象,这类现行
在电厂脱硫系统中十分常见。这种浆液溢流往往都不是连续的进行
的,但常常会呈现出一定的规律。浆液溢流现象常见在运行中呈现的
现象是脱硫系统停运时显示液位正常,但是投入运行后液位在10m
时溢流口开始间歇性溢流。2)设备结构问题也是脱硫系统中常见的故
障之一,设备结垢后常常会造成管道通流面积减小、堵塞,当结垢问题
严重的时候甚至会引起设备坍塌等事故。结垢的问题常常发生的部件
主要有除雾器、入口烟道、旋流器、浆液管道、浆液箱及地坑、吸收塔
等。另外,石灰石湿式磨进料口堵塞问题在运行中也经常会发生。3)脱
硫系统使用的石灰石中若含有大量的杂物就会造成球磨机进料口的
堵塞;给料过快会则容易导致下料口堵塞,石料量突然增加使磨机的
出口变小,造成进料口堵塞;石灰石混合的不均匀性也会明显的增加
脱硫系统中堵料的机会;计量皮带给料量超出磨机出力,磨机中石料
消耗不了造成石灰石进料口的堆积,这也是造成磨机进料口堵塞的常
见原因;石灰石来料中的石灰石粉尘过多会造成磨机进料口堵塞。4)
脱硫系统在运行中,经常发现脱硫石膏经过脱水后的含水率高于
10%,脱水效果变差常常会导致石膏下料斗侧壁石膏堆积堵塞,从而
使石膏沉积在下料斗侧壁上且不规则地落到石膏皮带上造成石膏皮
带跑偏。
2故障处理方法
针对以上实际运行中可能遇到的运行故障问题,本文提供了一些
处理故障的方法和思路,希望通过本文的总结能为脱硫系统的运行人
员提供一个合理的参考,减少脱硫系统的事故率,提高脱硫系统事故
处理的效率。1)针对脱硫系统浆液溢流的问题,首先要确定脱硫系统
吸收塔合理的运行液位,然后通过现场的操作,合理降低液位,但一定
要防止烟气泄露,并且同时加入消泡剂。核算氧化过程中所需空气量,
避免脱硫系统吸收塔浆液中空气量过大,过量空气造成气泡增多从而
造成浆液动态液位的虚假,同时也导致吸收塔浆液泡沫的增加。2)对
于设备结构的问题,首先要控制浆液管线冲洗,防止石膏、石灰石浆液
沉积。合理控制浆液PH值,避免CaSO3、CaSO4成分急剧变化。3)对于
脱硫系统中的阻塞问题,首先要保证石灰石颗粒的均匀性,不能太大
或者太小,石灰石粉尘不能太多,严格按照磨机设计参数选择石灰石
料。避免计量皮带给料量大于磨机的最大出力。避免计量皮带处理的
骤增,增加负荷要平稳缓慢。严格按照磨机启停顺序操作;连锁跳磨机
前先跳闸计量皮带,延时一两秒钟再停运磨机。4)对于石膏含水量过
高,首先要对除尘器进行改造降低入口烟气的粉尘浓度。加大废水排
放量,由于旋流器顶流排出的废水中含的细颗粒的比例高,因此加大
废水排量可以减少浆液中细颗粒的比例。严格真空泵运行管理,保证
真空度,如果有结垢现象,可对真空泵系统进行清洗[2-3]。
3脱硫系统常见设备检修介绍
上文详述了脱硫系统中常见的故障,并为这些脱硫系统常见的故
障提出了合理的解决方案,为了能够让脱硫系统可以在运行中尽量的
避免这些问题,对脱硫系统进行检修和维护显得十分重要。
增压风机的检修主要包括以下几点内容:1)检修前运行状态的监
测,主要是测量风机运行状态下和各部振动值,并记录;测量风机运行
状态下的油位是否正常;检测风机运行状态下的油位是否正常;检查
风箱各部漏风情况并记录;检查地脚螺全紧固情况并记录;检查运转
参数及通流部分有无异音,并记录。2)检修前的准备工作,包括根据运
行状态下的检测结果确定检修项目及工期;制定安全措施、技术措施、
施工定置图、网络图;根据现场实际情况制定检修风险评估及措施;准
备好检修记录本、图纸及检修单;准备好检修工具、专用工具、量具等;
准备好检修所需材料及备品配件;通知热工、电气拆除转机的电缆及
热工元件等。3)增压风机的具体检修内容包括脱硫系统的停运,风机
与电机解列,固定螺栓的拆除,联轴器的拆开,风箱、壳体的检查修锉,
检查主轴,测量水平<0.3/1000mm,滑动轴承体解体,滑动轴承检查,出
入口及旁路挡板的检修,检修前运行状态的监测。
球磨机的检修工艺主要包括对球磨机本体的检修,保证出入口弯
头护板需完整,每次大小修均需检查橡胶衬体的磨损情况,检查橡胶
衬体及螺栓,大罐端部的法兰螺栓及销钉,大牙轮对口螺栓及销钉有
无断裂和松动现象。保证大瓦油封、围带、防磨盘、人孔门等完整,不漏
油、不漏石灰石粉,确保系统中空心轴套的螺栓螺母应完好,主轴的轴
颈面不得有磨面及伤痕等,表面要光滑;每次大修均须按特制的样板
或齿轮游标卡尺检查牙轮的磨损情况,在牙齿齿弦磨损达到5mm时
或轮齿工作面有严重的裂纹、重皮、毛刺、斑痕、凹凸不平等缺陷时应
当将齿轮翻转使用。
4结论
我国一次能源的消耗量逐年提升,其中燃煤占到所有一次能源总
量的70%左右,为了控制因一次能源的燃烧带来的污染问题目前进
90%的燃煤电厂都添加了脱硫设备。脱硫设备的正常运行对于保证污
染的控制和安全生产至关重要。本文从脱硫系统石灰石/石膏法脱硫
工艺流程出发,分析了脱硫系统常见故障和解决方案,并且为脱硫系
统的检修提供了可行的检修方案。
[1]苏雪凤.锅炉烟气脱硫系统工艺流程及应用[J].新疆有金属,2011,34(S2):
147-148.
[2]李彦辉,李忠民.电厂脱硫系统检修过程中存在问题及对策[J].城市建设理论
研究:电子版,2015.
[3]王志轩.火电厂烟气脱硫装置运行检修岗位培训教材[M].中国电力出版社,
2012,3.
[责任编辑:杨玉洁]火电厂FGD常见故障分析及设备检修
马渤昊
(辽宁大唐国际锦州热电有限责任公司,辽宁锦州121000)
【摘要】煤炭的燃烧带来了环境污染的问题,其中SO2为其主要污染物之一。燃煤电厂是煤炭的消耗大户,目前大多数机组均添加了脱硫设备,这些脱硫设备的正常运行事实现电厂脱硫的重要前提。本文以石灰石/石膏法脱硫工艺为例,分析了脱硫系统常见故障和解决方案,并且为脱硫系统的检修提供了可行的检修方案。
【关键词】脱硫工艺;石灰石/石膏法;故障分析;设备检修
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