脱硫旁路烟道封堵方案及实施措施马兴中

脱硫旁路烟道封堵方案及实施措施马兴中
  摘要:根据《甘肃省人民政府关于进一步推进“十二五”污染减排工作的意见》(甘政发[2011]75号)和《甘肃省人民政府关于印发甘肃省2011年主要污染物减排计划的通知》(甘政发[2011]89号)的相关要求,已投运的火电厂脱硫设施要取消烟气旁路。本文主要依据我公司实际情况分析了影响取消FGD烟气旁路因素、如何对旁路挡板封堵及封堵后为保证脱硫系统正常运行采取的技术措施。
        引言
        某电厂2×330MW发电机组,配备2台最大连续出力为1067t/h的锅炉。脱硫效率按95%设计,全烟气的保证脱硫效率不低于90%。机组于2009年年底投产。配套建设两套石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置,采用一炉一塔的全烟气脱硫,烟气系统设有旁路烟道、增压风机。设置公用的石灰石浆液制备和石膏脱水系统,吸收剂采用外购石灰石粉,石膏脱水采用石膏旋流和真空皮带机脱水的二级脱水系统。#1、#2炉脱硫烟气旁路挡板门设计为单执行机构、半轴支撑、轴套滑动方式。脱硫后烟气通过烟囱排入大气。
        一  基本概况
        1.1某电厂#1、2炉原烟道长度为33.58米,净烟道长度为31.5米,原烟道尺寸为:800
0mm×5500㎜×6mm, 净烟道尺寸为:7000mm×5500㎜×6mm,烟道设计压力±2000Pa,脱硫系统无GGH烟气换热器,净烟道采用玻璃鳞片进行防腐,防腐层厚度为1.8mm。
二  旁路烟道封堵后存在的问题
        2.1除雾器、喷咀堵塞几率增加
        2.1.1由于主机启停炉投油过程中,电除尘不能全部投入运行,会导致烟气中携带粉尘、杂质较多,容易造成除雾器、喷咀的堵塞,影响脱硫系统的运行。
        2.2原烟气或净烟气挡板误动
        2.2.1在脱硫旁路挡板封堵后,脱硫吸收塔将成为锅炉风烟系统一个重要的组成部分,脱硫系统的调试与机组的调试将密不可分,因此,原烟气或净烟气挡板因误操作或信号误动,将直接导致锅炉跳闸,影响主机的安全运行。
www.123ctCT        2.3机组启动初期投油助燃污染浆液
        2.3.1锅炉在启动初期及燃烧不稳时需投油助燃,其未燃尽的成分会随锅炉烟气进入吸收塔,在与浆液接触洗涤的过程中,烟气中的油污被洗涤到吸收塔浆液中,使得吸收塔浆液中的油污、粉尘、有机物等含量增加会造成不利影响:1)吸收塔内泡沫增多,造成吸收塔内真实液位高于显示液位,从而易导致吸收塔间歇性溢流。2)当吸收塔浆液真实液位较
高且溢流量较大时,浆液不能通过溢流管及时排放,就会发生从吸收塔入口烟道流向原烟气烟道中的可能,从而引发各种事故或影响正常运行。
        2.4热工保护逻辑需修改
        2.4.1如果吸收塔循环泵均跳闸或烟温、烟压超过吸收塔设计值,为保护吸收塔需锅炉跳闸停炉,影响主机安全运行,因此相应的热工保护及逻辑需要进一步优化完善。
        2.5脱硫系统的设备维护及处理能力需提高
        2.5.1在封堵旁路后,应提高脱硫系统的重视程度,发现缺陷或隐患,应及时消除,一是提高脱硫系统维护要求,做好设备备品备件工作,二是提高运行人员技术水平,加强运行管理,提高发现问题的能力。
        2.6需增设烟道事故喷淋装置
        2.6.1机组在事故停运后,如果空预器因故停转会导致烟温急剧升高,即使锅炉紧急 MFT,仍然会有部分高温烟气进入脱硫系统。为了避免高温烟气损坏吸收塔,需要设置事故喷淋降温系统。
三  改造设计原则
        3.1对烟道系统的改造
        为了尽量减小改动工作量,拟将旁路烟道挡板门用钢板或者砼砌筑加固进行封堵,将旁路烟道断开,阻断原烟气泄漏,并将挡板门靠近湿烟气侧进行防腐。
        3.2 对增压风机启动程序的改造
        取消旁路后,从引风机出来的烟气直接引入脱硫系统,经脱硫排至烟囱。顺着烟气流动方向,引风机、增压风机串联在烟道上,在机组启动过程中存在增压风机和引风机的启动顺序问题。
        3.3增加事故喷淋装置
        在空预器跳闸或堵灰等故障情况下,造成进入脱硫系统的烟气温度过高,为防止高温烟气直接进入吸收塔损坏塔内件,需在吸收塔入口烟道设置事故喷淋系统以防在事故情况下对高温烟气进行喷淋降温。在条件允许的情况下,尽量增加吸收塔入口烟道的长度,以便于布置事故喷淋喷嘴,保证事故喷淋水有足够的蒸发、降温时间,同时还要避免吸收塔喷淋浆液的倒灌
四  旁路烟道封堵实施方案
        4.1锅炉旁路烟道封堵
        4.1.1 在旁路挡板门两侧砌筑泡沫玻化砖隔离墙,墙体尺寸:长×宽:8000mm×5500
㎜,墙体厚度:200mm,墙体间用金属框架进行固定,框架间距1000mm×1000㎜,金属框架表面进行防腐。
        4.1.2 拆除旁路挡板门电动执行机构,将挡板门连杆焊接固定,隔断档板门密封风管。
        4.2 #2锅炉旁路烟道封堵方案
        4.2.1 拆除#2锅炉旁路烟道挡板门及挡板门侧烟道膨胀节,挡板门规格:长×宽8000mm×5500㎜ 厚度450mm,烟道膨胀节规格:长×宽8000mm×5500㎜ 厚度300mm,将原烟道和净烟道隔断。
        4.2.2 制作两个封头进行烟道封堵,烟道封头用厚度为8mm(Q235)钢板制作,封头外侧每隔500mm用I14工字钢制作田字格拉筋固定,封头必须塞入烟道内焊接。烟道内角焊缝用∠40*4的角钢贴壁焊接,内、外部焊缝全部满焊。投影墙
        4.2.3旁路挡板门执行机构拆除入库备用,旁路挡板门密封风管隔断封堵。
五  旁路烟道封堵后逻辑修改方案
        取消烟气旁路后脱硫系统成为锅炉烟气在任何情况下的必由之路,由于存在很大的特殊性,必须对主机DCS和脱硫DCS逻辑作相应修改。gammaproteobacteria
        5.1 主机DCS逻辑修改
        5.1.1 MFT条件中增加“增压风机跳闸”信号(FGD-DCS来,三取二)
        5.1.2 MFT条件中增加“FGD-DCS失电”信号(FGD-DCS来,暂无此信号,条件允许可做此逻辑)
        5.1.3 MFT条件中增加原烟气压力三取二≥2000 Pa或者≤-2000Pa,延时3S(增加,定值应小于风道设计承受压力)
        5.1.4 引风机启动允许条件中增加“脱硫投入正常”信号(FGD-DCS来,增压风机运行)
        5.1.5 主机DCS中增加“风道建立允许启动增压风机”信号(至FGD-DCS,送风机和引风机均停情况下,A送风机与A引风机出入口挡板及动叶全开,或B送风机与B引风机出入口挡板及动叶全开)
        5.1.6 引风机跳闸条件中增加MFT且增压风机入口原烟气压力异常条件(“增压风机入口原烟气压力异常”从FGD-DCS来,取增压风机入口原烟气压力三选中值大于±2600Pa)
        5.2 脱硫DCS逻辑修改
        5.2.1 FGD烟气系统程序启动
        启动允许条件(AND):
        循环泵运行信号三取二          (取消)
        原烟气温度正常( 100℃<T<160℃) (取消)
高纯球形硅微粉        #1机组锅炉助燃油没有投入    (取消)
三明治面料        #1号炉FGD保护没有动作        (取消)
        旁路烟气挡板门1全开            (取消)
        进口烟尘含量低于150mg/Nm3      (取消)
        机组负荷>30%                    (取消)
        一台工艺水泵在工作              (取消)
        一台氧化风机在工作              (取消)
        一台工业水泵在工作
        增压风机启动允许
        启动步序:
        第1步:打开净烟气挡板,延时60秒
        第2步:关闭#1吸收塔部放空阀,延时60秒
        第3步:启动增压风机
        第4步:打开原烟气挡板
        第5步:开增压风机导叶          (取消)
        5.2.2 FGD烟气系统程序停止
        停止允许条件:
        旁路档板1A/1B(三选二)已开    (取消)
        旁路档板2A/2B(三选二)已开    (取消)
        两台引风机全停                  (增加)
        停止步序:
        第1步:关增压风机导叶      (取消,二次确认)
包覆胶水        第2步:停增压风机
        第3步:关原烟气挡板        (取消)
        第4步:开#1吸收塔顶部放空阀,延时60秒
        第5步:关闭净烟气挡板      (取消,二次确认)
六  旁路烟道封堵后效果
        旁路烟道封堵后,FGD烟气系统投运正常,主机DCS控制可靠正确,烟道无变形。
七  结论与展望
        由于火电机组所排放的硫氧化物和氮氧化物不仅严重危害人民身体健康,而且造成大量土地出现严重的酸雨污染,并造成极大的经济损失,因此国家环保总局要求在建的火电机组环保设施与主机建设必须实行“三同时”,已投运的火电厂脱硫设施要取消烟气旁路。本次脱硫烟气旁路封堵配套的吸收塔事故喷淋装置设置、喷淋区改造、工艺系统、公用系统等设备及系统,需进行方案论证及确定后实施设备改造。
        参考文献
        [1]柯,吴明.烟气旁路封堵后机组安全运行技术分析[J].云南电力技术,2015,43(S1):133-134.

       

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标签:烟气   烟道   脱硫   旁路   系统   吸收塔   挡板   封堵
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