国电电力酒泉发电有限 公司 735000
摘 要:针对燃煤电厂石灰石-石膏湿法脱硫工艺运行过程中普遍存在除雾器堵塞的现象,尤其是近几年随着环保超低排放改造的实施,采用单塔双循环改造后普遍存在除雾器堵塞现象,现对某公司锅炉石灰石-石膏湿法脱硫运行过程中出现除雾器堵塞现象进行系统分析,找出原因,提出解决除雾器堵塞的措施及预防方法。
关键词:除雾器 差压 污堵
一、引言
某公司2*330MW亚临界、直接空冷供热燃煤机组,采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺,2017年进行环保超低排放改造,采用单塔双循环,本次超低排放改造设计烟气量确定为119万Nm3/h(标干,6%氧),吸收塔除雾器由原来两层平板式改为管式+两级屋脊式,采用上海瑞亚安环保设备有限公司生产的MEV27\27+META型除雾器,一二级屋脊式除雾器叶片间距27.5mm,除雾器叶片间距33mm,压降保证值250Pa,压差报警值为400Pa。
二、除雾器堵塞现状分析
1、设备运行基本情况
2018年8月20日额定负荷工况下#2吸收塔除雾器差压增至393 Pa,在后期运行中加大对除雾器冲洗,仍无法有效遏制压差升高,11月15日压差测点在额定负荷情况下超量程显示坏点,变送器量程上限1700Pa, 11月16-17日采用降负荷等手段加强在线冲洗后额定负荷除雾器差压降至1400Pa,但远远超出正常压差250Pa。11月23-25日利用电网公司对#2机调停调峰机会进行除雾器高压水冲洗临时检修工作,11月25日机组启动后额定负荷除雾器差压380Pa,现基本能维持现状运行。
2、MEV27\27+META型除雾器简介
该公司采用上海瑞亚安环保设备有限公司生产的MEV27\27+META型除雾器,一二级屋脊式,第
一级除雾器的作用是进行一次分离,即除去 90%以上的液滴.第二级除雾器的作用是进行二次分离,即去除第一级除雾器带过来的少量液滴,同时在第一级除雾器冲洗过程中还起着一次分离器的作用。它安装在吸收塔的内部。META 型除雾器包括至少两层平行的管排,管排由均匀排列的管子组成,管排的两端分别支撑在板上,烟气流向与管排内管子的轴线方向相垂直,使原来紊乱的气体可以变得相对均匀分布的流动,解决了管式除雾器拦截浆液多易堵塞的风险,并且可以减少冲洗水布置。
3、除雾器堵塞现状
2018年11月23日#2机组调停,脱硫检修人员开启#2吸收塔一、二级除雾器人孔门进行通风后进入一、二级除雾器进行检查,发现一、二级屋顶式除雾器、管式除雾器80%的通流面积已严重堵塞,
三、除雾器堵塞的危害
就除雾器本身而言,出现除雾器本体结垢堵塞,首先引起除雾器差压增大,随之引起一系列的能耗增加,主要体现在以下几方面:
1、为降低除雾器差压需加大水冲洗,引起耗水量的大幅增加;
2、为克服除雾器差压引起的烟气阻力相应的需增加引风机出力,引起风机耗电率大幅增加;
3、局部结垢后在增加风机出力的同时也变相增加了烟气流速和流量,加剧了烟气携带浆液量,出现处置不当易形成恶性循环,最终引起除雾器的严重堵塞被迫停机。
4、除雾器堵塞大量水冲洗的同时,脱硫系统水平衡被破坏,吸收塔液位、浆液PH值、密度、石膏、废水量等主要参数调整发生变化,极易引起后续湿除、烟雨、环保指标排放不达标等次生问题。
四、除雾器堵塞原因分析
1、除雾器结垢的成因
近年来各电厂脱硫系统运行经验充分证实吸收塔除雾器结垢堵塞是个极易发生的问题。出现此类问题的因素很多,但主要原因是运行操作不当引起,其次才是设备缺陷原因,诸多不可控现象最终导致脱硫烟气中携带的大量固体物质,在经过除雾器时被捕捉下来粘结在除雾器表面上,而得不到及时的冲洗,逐渐沉积下来并失去水分而成为石膏垢。这些沉积在除雾器表面的石膏垢就是引起结垢的主要原因。由于这些污垢未得到及时有效的冲洗,逐渐在除雾器叶片上沉积,最终造成除雾器的严重堵塞。在此次除雾器堵塞清理期间,联系热工院对除雾器堵塞垢样分析化验,垢样中半水石膏CaSO4.0.5H2O约90%、CaSO4约8%、SiO2约2%,充分说明半水石膏CaSO4·0.5H2O是造成本次除雾器污堵的直接原因。2、造成本次除雾器堵塞主要原因
吸收塔除雾器的主要功能就是捕捉烟气携带的雾滴,除雾器表面前期主要以湿-干垢为主,只要除雾器冲洗装置运行正常,运行人员按规定期、及时进行冲洗工作,一般情况不会出现除雾器结垢、堵塞现象的发生。通过调阅2018年5-12月份脱硫运行日志及检修消缺台账发现,在实际运行过程中除雾器冲洗工作存在很多问题,部分时段除雾器冲洗不及时,最终导致除雾器大面积堵塞现象的发生,部门及专业管理人员对除雾器堵塞的事件所引起的危害认识不足,是本次除雾器堵塞的直接原因。主要问题集中在以下几点:
1)专业技术力量薄弱,盲目变更除雾器冲洗频次。专业技术人员不能结合本厂设备实际出发制定相关技术措施,盲目听从环评检查组部分专家提出的“将吸收塔液位由7-7.5m,提高至设计值9.5m和降低吸收塔浆液PH值4.8-5.2,AFT塔浆液PH值为6”的建议。导致机组在低负荷下工况下,由于塔内高液位运行,出现为保持塔内水平衡而减少除雾器冲洗频次的错误做法。
2)自2017年低超低排放改造以来,#2吸收塔除雾器压差测点长期存在显示不准确,波动大,测量元件线性差的缺陷。由于该问题属设备技改遗留问题,专业管理与技改厂家存在推诿扯皮现象,导致设备缺陷长时间不能有效处理,缺陷长期存在,导致运行监视、调整失去重要参考依据。
3)运行操作人员运行分析能力差,风险隐患辨识能力不强,对除雾器压差趋势变化情况及异常波动敏感性不强,未能将同负荷工况下引风机出口压力等相关参数的变化纳入分析范围,并进行有效的原因分析和调整,调整手段单一。
五、防止除雾器结垢堵塞的对策
1、 除雾器污堵检查作为机组大小修或机组调停备用后的重点检查项目,逢停必检,检查除雾器叶片无杂物堵塞,表面光洁,无变形、损坏,连接紧固件完好、牢固,冲洗水管喷嘴及管道畅通,检查确认冲洗水电动阀完好,确保不发生内漏、外漏问题,以免影响除雾器冲洗水量,存在堵塞进行及时彻底清理,确保除雾器运行正常。
2、结合现场实际,合理选择除雾器的冲洗频次和方式,当系统正常运行时,除雾器的冲洗周期应按照规程规定程序逻辑循环进行冲洗。当系统出现异常时,专业及时根据现场实际调整冲洗频次和方式,并形成技术措施严格执行,确保设备异常可控。
3、提高运行人员和专业管理技术人员运行分析能力,出现异常现象能准确做出判断,查明原因,制定防范措施,多学习借鉴其他厂经验教训,形成一整套适合本公司现状的技术资料,避免出现盲目进行设备技改和变更运行参数的发生。
4、做好吸收塔浆液品质控制,严格按规程规定或专业技术措施要求控制好吸收塔液位、浆液PH值和密度、石膏及时排除、废水连续运行,控制好吸收塔氯根含量,防止浆液中毒现象的发生,吸收塔浆液有起泡现象或品质恶化趋势时,及时脱水并置换浆液,并及时调整配煤掺烧,确保吸收塔浆液品质在合格范围内。
五、结束语
通过上述对除雾器堵塞各种原因和防治对策分析,以及对系统内其他电厂类似问题的处理和经验学习,只要我们在日常工作中对以上防止除雾器堵塞的原因和对策做出全面梳理和消化吸收,提高运行操作人员和专业管理人员技能水平,制定相关防范措施和操作规范,严格设备检修工序和消缺制度,我们可以明确得出结论,运行中吸收塔除雾器堵塞问题是完全可以避免和解决的。
参考文献:
[1]脱硫系统运行规程
[2] MEV27/27+META屋顶式+管式除雾器安装说明书
[3]某公司#2吸收塔除雾器堵塞事件分析报告
作者简介:李福元(1979),男,大学本科,中级工程师,主要从事火电厂集控运行及节能管理工作,Email:12043849@chnenergy.com.cn,Tel 18919379030 。
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