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工藝因素對煙氣脫硫FGD系統可靠性的影響

來源:湖州核通機械有限公司作者:核通機械技術部網址:http://www.libeng.cn
文章附圖

工藝因素對煙氣脫硫FGD系統可靠性的影響

  亞硫酸鈣氧化程度對脫硫系統可靠性的影響

  亞硫酸鈣氧化程度是石灰石濕法脫硫工藝重要的控制參數,亞硫酸鈣氧化不充分會在吸收塔內部構建表面迅速形成了大量黏附性很強的亞硫酸鈣/硫酸鈣硬垢,影響脫硫系統的性能和使用壽命。

  對于低硫煤FGD系統能達到較好的氧化程度,而對于高硫煤、處理大煙氣量的FGD系統,往往會由于氧化裝置設計不合理,如反應罐直徑較大,氧化空氣分布不均?;蚍磻迏^域的設備布置不合理等因素使氧化不充分,出現這種情況,仍會發生大量結垢,茍塊堵塞噴嘴、堵塞小口徑管道或結垢使管道流通面積減少的現象。這將導致脫硫系統故障頻發、事故停機或出力下將。此外,氧化不充分將影響脫硫效率、石灰石利用率和石膏品質等系統性能。

  除霧器沖洗水對脫硫系統可靠性的影響

  亞硫酸鈣/硫酸鈣硬垢堵塞除霧器引起了FGD系統可利用率下降。在利用脫硫回收水沖洗除霧器的系統特別要引起重視,必須確保沖洗水中的相對飽和度低于50%,才能避免由于沖洗水質量引起除霧器葉板結垢、堵塞,最終迫使脫硫裝置停運。

  在回收水中不加一部分工業水通常是防治回收水中硫酸鈣相對飽和度較高的方法。即使沖洗水質量很好也不能完全保持除霧器葉板表面清潔,設計合理的除霧器沖洗范圍、沖洗持續時間和沖洗頻率是保持葉板清潔、避免堵塞的關鍵。從保持除霧器的清潔和可工作性而言,在運行期間,保持除霧器葉片表面濕潤比在線高壓水沖洗更為重要,因此,采用低水壓、較長的沖洗時間對保持除霧器葉片清潔是更為有效的措施。

  當除霧器葉片上結垢或沖洗不徹底而大量沉積淤泥時,系統壓力將會明顯提高,所以通過檢測系統壓力將的變化,有助于把握除霧的運行狀態,及時發現問題并進行處理。

  另外,在運行管理中保持沖洗水壓力、流量、定時檢查沖洗閥門是否按程序控制的順序啟、閉,避免煙氣流量過大也是防治除霧器堵塞的重要措施。近年來發現一些FGD投運系統,運行人員不明白或不重視除霧器的沖洗作用,有的電廠甚至長時間沒有沖洗除霧器,造成除霧器堵塞和垮塌。令一方面由于除塵器運行效果不好,高濃度的煙氣進入到脫硫系統,造成大量煙塵積聚在除霧器上,正常的除霧器沖洗已達不到清洗效果,同時也超出了除霧器清洗范圍。隨著大量煙塵的積聚,最終導致除霧器葉片垮塌,將除霧器下部支撐損壞。

  對于未安裝GGH的濕法脫硫系統,由于煙氣經除霧器后直接進入煙囪排放,除霧器運行效果不好,對下游設備在安全上具有一定的危害。由于排煙溫度不叫低,煙氣擴散能力較弱,將直接導致煙氣攜帶的石膏漿液液滴在煙囪附近落地,形成所謂的“石膏雨”現象。當氣溫較低時,會出現白囪現象。

  漿液氯化物濃度對脫硫系統可靠性的影響

  漿液對金屬材料造成腐蝕損壞的主要原因是氯化物濃度、pH值和溫度,其中氯化物濃度變化范圍最寬,給金屬防腐材料的選擇帶來的困難,成為由于材料損壞而使FGD系統可利用率的主要原因之一。隨著對這種環境中漿液腐蝕特點和材料特性認識的提高,通過選擇適當的結構材料和安裝過程中嚴格控制內襯和焊接質量,新建FGD系統已基本消除由于漿液CL-濃度而降低系統的可利用率。

  煙氣系統設備對系統可靠性的影響

  增壓風機

  增壓風機主要是為了克服吸收塔及相關設備阻力而設置的煙氣增壓設備,布置于FGD系統上的游側,要求增壓風機必須滿足脫硫塔正常穩定運行。

  煙道

  輸送高溫煙氣和低溫煙氣的工作環境有很大差別,輸送高溫煙氣的入口煙道就FGD系統可靠性來說,沒有特殊的技術要求。但是,輸送低溫煙氣的煙道和輸送脫硫后的低溫濕煙氣的煙道,應分別根據所處的腐蝕環境選擇合適的防腐材料、設計合適的疏水排放設施。特別是靠近吸收塔入口的干濕交界處的煙道處于嚴酷的腐蝕環境,其特點是高溫、干/濕交替、煙道表面有沉積物和含有高濃度的氯化物。

  現FGD系統均設有旁路煙道,目的是減少FGD系統對發電機組可靠性的影響。目前FGD系統都是一爐一塔,或是二爐一塔,而且都是采用橡膠與樹脂內襯為主要防腐材料,在機組啟動或鍋爐燃燒不穩定投油時,是不允許投運FGD系統的,從確保機組安全穩定運行來說,還必須設置旁路煙道。

  燃煤產生的煙氣是酸性的,由于脫硫后煙氣的溫度遠低于鍋爐額定排放溫度,一般都在酸露點以下,對煙囪內壁均有不同程度的腐蝕,因此選擇適當的煙囪內壁防腐材料是很重要的。

  擋板

FGD系統的擋板的主要是起隔離作用,當機組處于運行狀態,FGD被迫停運時,煙氣旁路擋板開啟,使煙氣直接排向煙囪,確保機組能安全運行。因此,確保煙氣旁路擋板開關的靈活性,可靠性,對于保證FGD系統和機組的安全穩定運行是至關重要的。

  擋板常發生的故障是葉片與擋板框架卡澀,或葉片轉軸、軸承銹蝕而動作失靈;煙道底部積灰使擋板門開關不到位;煙道變形,使擋板開關不到位,影響嚴密性;運行中擋板門位移,限位開關動作,發出擋板門關閉信號致使系統事故停機。煙氣旁路擋板由于長期不操作,發生拒動的可能性較大。

  漿液循環泵

  漿液循環泵是FGD系統中關鍵設備,輸送介質中石膏固相物以及高含量的CL-的腐蝕,對泵的使用壽命、運行效率、安全可靠性及檢修維護的方便等要求都很高。吸收塔循環漿液固液雙相介質,漿液中大約有20%的石灰石和石膏固體,同時,煙氣在循環過程中形成的硫酸、鹽酸等酸性混合物,這種高速流動且成分復雜的介質對漿液泵的用材提出了苛刻的要求。漿液循環泵過流部件的耐蝕、耐磨性能是決定泵使用壽命的重要指標。

  目前FGD系統運行中,漿液循環泵出現故障的幾率也是比較高的,進口漿液循環泵比國產的要好些。葉片頂部均呈鋸齒溝狀,最深處可達100px,葉片根部稍好一些,但葉片整體變薄,腐蝕、沖刷現象特別嚴重,同時泵殼體也有不同程度的腐蝕,漿液循環泵目前已無法運行。

  造成這種現象的原因是,除塵器處理效果達不到設計要求,煙氣中夾帶的高濃度煙塵進入循環漿液中,加重了對漿液循環泵葉片的從刷、磨損。另外,由于脫硫系統pH計指示不準或不顯示,脫硫系統不排除有時在較強酸性條件下運行,漿液中夾帶的高濃度煙塵對漿液循環泵的葉片產生從刷、磨損非常嚴重,迫使脫硫系統停運、

  此問題必須引起相關管理者的重視,制定相關措施,全面提高FGD運行的可靠性。

  漿液管道

  石灰石漿液管道均為襯膠管道,其主要目的是防止漿液中CL-、硫酸、亞硫酸、F-等對漿液輸送管道的腐蝕。造成脫硫系統管道襯膠脫落這種現象的主要原因是管道防腐施工質量不過關和管道冷壁效應。。襯膠層表面和襯覆壁面外側的溫度差所形成的溫度加速了襯膠鼓泡的形成,也就是所謂的“冷壁效應”。

  管道襯膠層都是屬于具有半滲透的防護層,這些防護層失效的一個原因是水分滲透至襯層和管道基體之間造成陳膠層脫落,另外,管道防腐施工質量不過關也是致使管道襯膠脫落的一個主要原因。施工中任何疏忽都可能導致管道襯膠的脫落,如基體砂眼的處理達不到要求、噴砂除銹不徹底等。由于管道襯膠破損,必須對其進行處理,確保FGD運行可靠性。

  吸收塔設備1.5 對系統可靠性的影響

  目前FGD系統基本上是一爐一塔或是二爐一塔,隨著技術的進步,多爐一塔已成為第三代FGD系統的發展方向,因此,對吸收塔設備的可靠性提出了更高的要求。

  吸收塔設備的主要故障是內襯損壞,塔壁穿孔漏漿;噴嘴堵塞和磨損;固定管網式氧化布氣管堵塞;如果氣管固定件松動、脫落,氣管將抖動,甚至折斷;吸收塔漿液循環泵過流件磨損;液柱塔噴管磨穿以及除霧器堵塞。

  吸收劑漿液設備

FGD系統石灰石漿液制備有的選用球磨機,盡管濕磨制備吸收劑漿液具有較好的經濟效益,球磨機也是電廠熟悉的設備,但是,濕磨制漿系統仍是FGD系統故障率較高的設施,設備噪聲比較大,磨損比較嚴重,給FGD的穩定運行帶來一定的隱患。

  運行管理對FGD系統可靠性的影響

由于FGD子系統比較多,設備比較復雜,要求運行人員必須熟練掌握各設備性能和操作方法,提高對突發事件的處理能力。如果運行人員不能不能嚴格執行操作規程,必將對FGD運行的可靠性帶來影響。


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