对提升电力企业脱硫装置性能的思考

【摘　要】改革开放的不断纵深发展使得电力企业对于脱硫装置的性能提出了新的要求，而这也要求电力企业进行适时的改进。本文基于对电力企业脱硫装置及流程的介绍，综合分析了电力企业脱硫装置性能存在的问题及改进建议。

【关键词】电力企业；脱硫装置；性能；问题；改进建议

1.电力企业脱硫装置简介及流程

首先是烟气系统。烟气系统主要包括增压风机、GGH、烟道、挡板门等。当正常工作时，从锅炉引风机后的烟道上引出的两路烟气，汇合成一路经过脱硫系统进口挡板门及增压风机后进入GGH的原烟气侧降温，再进入吸收塔内，烟气在塔内自下而上运动，其间与从吸收塔上部喷淋下来的石灰石浆液充分接触，并发生化学反应，烟气中的二氧化硫被除去，同时烟气温度降低，净化后的烟气经吸收塔顶部的两级除雾器除去雾滴后，离开吸收塔，回到GGH的净烟气侧，烟气经过GGH升温至高于80℃后，经过脱硫系统出口挡板门回到主烟道，再经过烟囱排入大气。为防止脱硫系统发生故障时影响锅炉的正常运行，在主烟道上安装了旁路挡板门。

其次是吸收塔系统流程。烟气中的SO2吸收过程在吸收塔内完成，施工过程中多采用一炉一塔形式。石灰石浆液通过循环泵从吸收塔下部浆池送至塔上部的喷淋系统，与烟气接触发生化学反应吸收烟气中的SO2。在吸收塔浆池中利用氧化空气将亚硫酸钙氧化成硫酸钙，底部浆池的PH值在5～6范围。石膏浆液排出泵将石膏浆液从吸收塔送到石膏脱水系统。吸收系统的主要设备有吸收塔、搅拌器、吸收塔浆液循环泵、氧化空气风机、石膏浆液排出泵、事故浆液箱、事故浆液箱返回泵等。

第三是制浆系统流程。石灰石由自卸汽车运至厂内并卸入卸料斗，经振动给料机、石灰石输送机、斗式提升机、石灰石布料装置进至石灰石贮仓内。一般设石灰石贮仓二座。每个石灰石贮仓设一个出料口，分别对应一台球磨机。在石灰石贮仓设计时，采用合适的出料锥角及直径与高度比。同时配有振打器等，以避免结拱堵塞等现象。

最后是脱水系统流程。吸收塔的石膏浆液通过石膏浆液排出泵送入石膏水力旋流站浓缩，浓缩后的石膏浆液进入石膏浆液缓冲箱，通过石膏浆液给料泵送到真空皮带脱水机进行脱水，经脱水处理后的石膏表面含水率小于10％，由皮带输送机送入石膏筒仓存放待运。

2.电力企业脱硫装置性能存在的问题

第一，就烟气系统而言，在性能上存在如下使用问题。首先是粉尘浓度过高问题，在不少工程项目当中，电除尘器除尘效果不理想，使得烟气中粉尘的含量长期过高。FGD在高浓度粉尘的烟气环境中长期运行，会大大影响整个脱硫系统的可靠稳定运行，使得很多时候不得不偏离设计值运行。其次是增压风机设计裕量不足，导致系统整个FGD系统处理烟气量不足。脱硫项目的增压风机多是按风量裕量的百分比进行设计，具有最大烟气量。而实际烟气量达超过额度时，增压风机动叶开度比例较高，设计裕量存在不足，就难以满足电厂燃料不佳情况下的脱硫要求。最后是GGH堵塞问题，GGH的堵塞使脱硫系统的压损增大，系统阻力增加，电耗增大，严重时脱硫系统烟气旁路档被迫打开，还出现增压风机失速（喘振）现象，威胁到锅炉的安全运行。

第二，就吸收塔系统而言，在性能上存在如下使用问题。首先是除雾器问题，脱硫工程多会在工作过程中出现局部堵塞现象，因除雾效果不够导致GGH堵塞的情况，目前运行方式采用加大除雾器冲洗的方式运行，但这种方式会造成废水排放增大，不利节水。其次是氧化风机余量不足问题，脱硫工程的吸收塔一直存在氧化空气管道出气孔结垢堵塞、循环泵入口滤网结垢堵塞等情况。最后是循环泵问题，不少脱硫工程的循环泵叶轮存在很明显的气蚀问题，叶轮一到两年就要更换一次，远低于叶轮的5年正常寿命。

第三，就制浆系统而言，在性能上存在如下使用问题。首先是磨机出力不足问题，这有具体包括磨机本身问题、石灰石旋流站问题、石灰石地坑问题。其次是石灰石输送系统问题，由于石灰石含泥沙及粉多，特别是雨天，所带石灰石粉及部分泥粉将会变成泥浆，斗式提升机落料严重出现堵塞等情况，造成石灰石输送系统漏料极为严重及皮带跑遍等故障频发，影响制浆。最后是浆液泵问题（周林，2008）。在脱硫系统中的浆液泵使用情况会发生一些问题，如转速偏高，浆液泵的机封、轴承箱存在比较多故障，特别是机封的磨损，机械密封泄漏较严重。

第四，就脱水系统而言，在性能上存在如下使用问题。首先是石膏旋流器问题，石膏排出泵运行进行脱水时，需要三个旋流子全部打开，才能满足脱水需要，如果只有两个旋流子运行，不能有效降低吸收塔浆液密度。其次是石膏浆液给料泵问题，目前多数脱硫工程采取石膏浆液给料泵给料量，在石膏浆液返回阀全关状态下，给料量无法满足真空脱水皮带机同时脱水给料量，造成在系统含硫量超设计值时，石膏旋流站只能为数不多的几台同时运行。最后是废水系统设备问题，石膏水力旋流器的溢流水进入回用水箱，大部分溢流水经回用水泵返回吸收塔，其余溢流水由废水旋流器给料泵送入废水旋流器。

3.电力企业脱硫装置性能改进

第一，原烟气入口风量，原烟道结构较为复杂，测量点上下游直管段无法保证，造成该位置流场不够稳定，影响流量测量。建议改为增压风机进气箱差压测量，或扩散筒差压测量，能获得较为稳定的流场条件，提高测量精度。

第二，吸收塔液位测点，目前吸收塔液位以及密度采用差压方式进行测算，在现场表计的实际安装方式以及位置上存在如下问题，底部压力变送器离开石膏排出泵入口距离较近，造成在石膏排出泵运行状态下测算密度将偏低于正常值。且压力变送器安装方式为水平安装，采用隔膜阀作为隔离，在这种情况下管道内容易淤积，影响测量。建议改为倾斜安装，同时采用法兰连接蝶阀做隔离，如此可在一定程度上减少石膏淤积。建议对吸收塔液位测量管路增加工艺水冲洗，如果经济条件允许，可增加自动冲洗，并在FGD-DCS软件中增加定时冲洗的程序逻辑，这样可以最大程度的减少测量管路的石膏淤积。

第三，PH测量，目前PH测量为在吸收塔上引出浆液进行测量，管道内浆液较低，电极容易结垢，需要通过冲洗水进行冲洗。建议将石膏浆液PH计安装在吸收塔上，位置在吸收塔循环管与搅拌器之间，要求能确保PH计玻璃探头在吸收塔壁边缘，一般长度不大于150mm。另外，建议在吸收塔循环泵入口增加压力监测，目前状况下吸收塔循环泵存在一定程度的汽蚀，威胁设备安全，通过增加入口压力监测的方式对滤网的堵塞程度进行监视。

最后，球磨机密度计测量管路不合理，建议延长密度计前后管路，通过在密度计后管路上加装节流孔板调节通过流量，并将三通改为斜三通方式，减少该管路的磨损。另外，将密度计由质量流量计改为核辐射密度计。核辐射密度计由于其测量精度高，响应速度快及核子密度计独有的非接触测量方式等优点，使其非常适用于工矿企业在线介质密度测量要求，尤其是电厂脱硫工程中对石膏浆密度和石灰石浆液密度的检测。

【参考文献】

［１］李朝旭，刘峰.燃煤电厂脱硫装置中无烟气换热器的优越性分析[J].环境保护与循环经济，2010（7）.

［２］周林.WX/U型脱硫装置脱硫性能研究[J].石油化工设备，2008（5）.