210(300)MW 燃煤发电机组脱硫装置投入率偏低的原因分析及应对措施
摘要:沙角A 电厂FGD 装置投入后,由于种种原因,造成FGD 停运,以致二氧化硫排放增多,污染环境。文章就如何避免FGD 非计划停运展开分析,根据分析情况提出相应的解决方法及措施。
关键词:燃煤发电机组,脱硫装置,解决措施
一、前言
广东省粤电集团有限公司沙角A 电厂位于珠江三角洲中心地带的东莞市虎门镇,地处电网负荷中心。沙角A 电厂分两期建成。I 期3 台210MW 国产机组于1984 年动工,分别于1987 年4 月、 1988 年7 月和1989 年8 月建成投产。II 期2 台国产引进型300MW 机组,分别于1993 年5 月和 1993 年7 月建成投产。截至2005 年沙角A 电厂累计发电量超过1100 亿千瓦时。但同时沙角A 电厂也曾是烟尘污染严重的电厂之一。据2001 年统计,沙角电厂当年的二氧化硫排放量达71105 吨,占东莞市二氧化硫排放总量的73.6%,成为东莞市的一大污染源,污染周边地区的生态环境。沙角电厂响应国家节能减排号召,在广东省率先启动脱硫工程项目建设。沙角A 电厂第一台FGD 于 2004 年3 月投入运行,于2006 年11 月第五台 FGD 投入耗时2 年多时间。FGD 装置投入后,由于种种原因,造成FGD 停运,以致二氧化硫排放增多,污染环境。沙角A 电厂脱硫装置均采用石灰石湿法烟气脱硫工艺,1 炉1 塔配置,#1-#4 FGD 脱硫率设计为90%,#5 FGD 脱硫率设计为95%。笔者就如何避免FGD 非计划停运展开分析,并制定解决方案。
二、脱硫装置投入率偏低原因分析
根据5 年多时间的脱硫运行经验,造成FGD 非计划停运的原因多数为烟气系统设备和吸收塔设备故障。在FGD 烟气旁路挡板关闭情况下,锅炉引风机排出的烟气流程如下:引风机出口经烟道-原烟气进口挡板-增压风机-GGH-吸收塔-GGH-净烟气出口挡板-烟囱。以上设备除烟囱外,任一设备有故障将影响FGD 正常运行。尤其以GGH 堵塞最为严重,平均每3 个月就要停下 FGD 来冲洗GGH,GGH 转子上的附着物多为石膏(在GGH 转子上部)。
(一)GGH 堵塞的原因
1. 吸收塔上层除雾器装设离吸收塔烟气出口太近,烟气携带的石膏浆液直接附在GGH 上。
2. 除雾器冲洗次数太少,造成除雾器堵塞,通流面积减少,烟气流速增高,携带石膏浆液数量增多。
3. 吸收塔液位太高,循环泵出口压力升高,浆液直接喷在除雾器上,减少除雾器的通流面积。
4. 电除尘器有电场故障,导致锅炉烟气含尘量高,烟尘直接附在GGH 转子下部。
5. GGH 吹灰器故障,造成GGH 无法吹灰或吹灰次数不够;还有是#1-#3 脱硫GGH 只装有上部吹灰器,将转子上部附着的石膏往下吹,越吹越堵。
6. GGH 在线高压水冲洗装置投运不正常,高压水泵故障或水枪喷嘴堵塞。
(二)增压风机故障原因
1. 振动超过极限跳闸,多为热工信号问题,风机振动实际不大。
2. 油站故障。
3. 增压风机一台密封风机故障,另一台不联动,超过240min。
4. 电气故障。
5. 进、出口挡板在增压风机运行中误关,造成风机跳闸。
(三)吸收塔系统故障原因
1. 浆液喷淋层喷嘴堵塞,长时间运行中,喷嘴处会积聚有结晶体及其他杂物,影响喷淋效果,导致脱硫率长期严重偏低。
2. 除雾器堵塞,除雾器冲洗次数不够或冲洗时间太短。
3. 吸收塔穿孔漏浆液,吸收塔内衬损坏,浆液长时间喷在大梁上,造成腐蚀穿孔漏浆。
4. 吸收塔底部浆液堆积结晶并有其他杂物,因烟气粉尘超标、含油气多等原因造成浆液结晶失效,搅拌器故障加深结晶体堆积程度,吸收塔内衬安装不良脱落,氧化风管选材不良腐蚀断裂,吸收塔内性能增强板安装不牢及选材不良等均可造成吸收塔内浆液杂物多,影响循环泵的正常工作,导致FGD 效率低下,最终结果是FGD 停运检修。
(四)公用系统设备故障原因
浆液制备系统缺陷以星形皮带给料机不下粉居多,脱硫维护班24 小时派人值班,保证其正常运行。浆液制备系统设计上只有一条输浆管,长时间磨损后难免会穿孔或爆管,造成几个吸收塔无法正常上浆,非常被动。
三、根据分析情况提出相应的解决方法及措施
(一)针对GGH 堵塞周期短(3 个月左右)
1. 保证GGH 吹灰次数每班不少于2 次,加装 GGH 下吹灰器(下枪),在烟气含尘量较小时,建议多吹下枪,#4 GGH 装有下枪,堵塞周期明显比#3 长。
2. GGH 在线高压水冲洗纳入定期工作,每周一次(有需要可增加),加强高压水冲洗系统的维护,定期清洗高压水滤网,在高压水泵出口与水枪喷嘴之间低点处装设排水门,冲洗完毕后疏净积水,保证水枪喷嘴不被腐蚀物堵塞,对水枪进行改造,水枪喷嘴可在线拆出清洗。
3. 控制吸收塔液位正常,加强除雾器冲洗,每班最少冲洗3 次,保证除雾器的除雾效果。
4. 电除尘电场有故障应及时消除,控制烟气含尘量在合格范围。
(二)针对增压风机跳闸造成FGD 停运
1. 振动值超标投产初期困扰较多,后来经过电厂热工人员彻底处理后几乎没出现过。
2. 增压风机进、出口挡板误关信号在雨天较常见,在挡板开、关信号接点处加装防雨棚后少见。
3. 润滑和液压油站故障,供油管选用的软管质量不良,穿孔漏油,更换质量好的软管后已不漏油。
4. 油泵出口母管处的恒压阀故障,造成供油流量低及轴承温度高,由于该恒压阀运行中不可调,建议定期更换。
5. 电气故障多为油站供电问题,电气设计存在严重缺陷(与锅炉风机油站电气回路完全不同),电厂已全部改造,现在各台增压风机的油站运行良好。
(三)针对吸收塔系统故障
1. 控制浆液浓度在正常范围,浓度低可减缓喷嘴堵塞时间,也可减轻喷嘴结晶程度。
2. 加强除雾器冲洗次数,保障除雾器清洁度,减少除雾器堵塞。
3. 加强吸收塔内衬检查,选用质量好的内衬,保证检修质量,减少内衬脱落以防止大梁腐蚀。
4. 吸收塔内设备尽量选用防腐蚀材料,粉尘与油气超标时应打开烟气旁路挡板,减少浆液的杂物含量,保证循环泵的正常工作。
(四)针对公用系统设备故障
1. 对星形给料皮带机建议改造,选用螺旋输粉机,彻底解决不下粉故障。
2. 浆液制备系统设计上只有一条输浆管,建议加装另一条输浆管,在制浆系统无法运行的情况下,用散装灰罐车直接在缓冲箱处上石灰粉以保证各台吸收塔的上浆需要。
四、采取上述措施后的情况
沙角A 厂五台FGD 经过5 年多时间的考验, GGH 堵塞周期从原来3 个月延长至6 个月以上,大大减少因GGH 堵塞造成FGD 停运的次数;增压风机除了电气问题外几乎无其他缺陷导致停运,大大提高FGD 投入率;吸收塔内设备安装质量提高及选材恰当,很好地改善了循环泵的工作环境,除了计划停运外,没有发生因收塔系统故障导致的FGD 停运事件。
五、结语
通过设备改造更新和运行人员的精心调整,沙角A 电厂的5 台FGD 装置总算走上黄金时期。为了天更蓝水更绿,沙A 人不断开拓进取、求真务实,响应世界节能减排号召,尽量减少SO2 的排放,在蓝天工程中贡献应尽的一份力量,愿青山绿水、蓝天白云与我们同在。
参考文献
[1]阎维平,刘忠,王春波,纪立国.电站燃煤锅炉石灰石湿法烟气脱硫装置运行与控制[M].北京:中国电力出版社, 2006.
[2]曾庆科,邱福岗,曾小敏,李仲业.300MW 燃煤机组脱硫运行规程[S].2006.
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