摘要：本文簡(jiǎn)要介紹中電國(guó)華北京熱電分公司（以下簡(jiǎn)稱熱電分公司）煙氣脫硫裝置工藝系統(tǒng)及主要設(shè)備,結(jié)合幾年來(lái)的工作實(shí)踐，就運(yùn)行中出現(xiàn)的一些問(wèn)題及處理方法進(jìn)行分析總結(jié)，對(duì)今后電廠脫硫裝置的設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理有一定的借鑒作用。

1、設(shè)備簡(jiǎn)介

熱電分公司總裝機(jī)容量為400MW，安裝四臺(tái)哈鍋生產(chǎn)的410t/h燃煤鍋爐，2臺(tái)德國(guó)進(jìn)口200MW雙抽汽式汽輪機(jī)，配套安裝2套濕法石灰石/石膏煙氣脫硫裝置（FGD）。一期（二單元）脫硫裝置全套設(shè)備由德國(guó)Steinmuller公司提供，由德國(guó)BBP環(huán)保公司承建，于2000年10月投入運(yùn)行，脫硫效率設(shè)計(jì)值≥95.6%。二期（一單元）脫硫裝置由北京國(guó)電龍?jiān)喘h(huán)保工程公司承包建設(shè)，除關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)口外，其它均采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備，國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到60%以上，于2003年7月投入運(yùn)行，脫硫效率設(shè)計(jì)值≥95%。

熱電分公司FGD系統(tǒng)如圖1所示。工藝系統(tǒng)主要包括：煙氣系統(tǒng)、SO2吸收系統(tǒng)、吸收劑制備系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、電氣及自動(dòng)控制系統(tǒng)。主要設(shè)備包括：增壓風(fēng)機(jī)、煙氣擋板門(mén)、回轉(zhuǎn)式換熱器（GGH）、吸收塔、除霧器、噴淋管、氧化風(fēng)機(jī)、吸收塔循環(huán)泵、石灰石破碎機(jī)、濕式球磨機(jī)、石灰石漿液旋流器、石膏漿液旋流器、真空皮帶脫水機(jī)、石膏炒制及制板設(shè)備等。

熱電分公司鍋爐原設(shè)計(jì)燃煤為大同混煤（含硫量1.04），后改為燃用神華煤（含硫量0.5%），根據(jù)含硫量降低的實(shí)際情況，通過(guò)反復(fù)論證，在籌建二期脫硫時(shí)充分利用一期FGD設(shè)施和設(shè)備的富裕容量，簡(jiǎn)化了部分系統(tǒng)的重復(fù)設(shè)置。兩套脫硫裝置的公用設(shè)施及系統(tǒng)包括控制室、石灰石卸料、石灰石漿液制備、石膏二級(jí)脫水、事故漿液箱、GGH吹掃系統(tǒng)、廢水泥餅壓濾以及石膏炒制和制板等。

2、運(yùn)行中存在的問(wèn)題及處理措施

熱電分公司兩套脫硫裝置投入運(yùn)行以來(lái)，設(shè)備整體運(yùn)行比較穩(wěn)定，但運(yùn)行過(guò)程中也曾出現(xiàn)了一些問(wèn)題，如：吸收塔入口積灰、真空泵內(nèi)部結(jié)垢、石灰石給料機(jī)振動(dòng)料槽溢石塊、一單元脫硫增壓風(fēng)機(jī)出口圍帶處煙氣泄漏、一單元脫硫GGH清洗裝置漏煙氣、二單元脫硫擋板密封風(fēng)加熱器不能正常投入等。為此，有針對(duì)性的進(jìn)行了一些運(yùn)行調(diào)整和設(shè)備改造，取得了較好的效果。

2.1二單元脫硫吸收塔入口積灰問(wèn)題的解決

2001年4月，脫硫隨機(jī)組停運(yùn)檢修，在對(duì)吸收塔入口檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)有大量的積灰，積灰溢流進(jìn)入GGH入口，將下部沖洗槽堵死。針對(duì)這一現(xiàn)象，進(jìn)行了分析，認(rèn)為煙氣在吸收塔內(nèi)被石灰石漿液洗滌過(guò)程中產(chǎn)生大量的泡沫，吸收塔煙道入口設(shè)計(jì)標(biāo)高為15.1m，坡度1000，而吸收塔液位標(biāo)高控制在14.5±0.2 m，泡沫帶有部分石膏漿液流入煙道，造成入口積灰。

為消除吸收塔內(nèi)泡沫，外方專家調(diào)試時(shí)規(guī)定在運(yùn)行中應(yīng)定期加入消泡劑，但加入消泡劑是以吸收塔煙溫下降為依據(jù)，沒(méi)有按手冊(cè)中的計(jì)算方法進(jìn)行加藥。我們查閱資料對(duì)此進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)吸收塔煙溫測(cè)點(diǎn)距吸收塔入口較遠(yuǎn)，當(dāng)吸收塔煙溫下降時(shí)在加入消泡劑，說(shuō)明已經(jīng)有泡沫帶有部分石膏漿液流入煙道，所以認(rèn)為這種方法是不科學(xué)的。通過(guò)核對(duì)資料，并根據(jù)我公司脫硫系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際情況，核算了加入量及周期，按原設(shè)計(jì)值計(jì)算1.9m3/h（廢水處理量）×24h ×10g/ m3=0.456kg/h，實(shí)際運(yùn)行約1.6 m3/h廢水量，每天約加入0.37 kg/d就可起到消泡作用，根據(jù)計(jì)算結(jié)果制定了加藥制度，并在不改變吸收塔煙道入口坡度的前提下，將原設(shè)計(jì)吸收塔液位由14.5ｍ改為14ｍ，經(jīng)過(guò)這幾年的運(yùn)行結(jié)果看，效果非常理想，在每年檢修期對(duì)吸收塔煙道入口檢查都未發(fā)現(xiàn)積灰。

2.2石灰石破碎系統(tǒng)缺陷的處理

石灰石破碎系統(tǒng)投運(yùn)以來(lái)，石灰石給料機(jī)振動(dòng)料槽經(jīng)常向兩側(cè)溢出石塊，使設(shè)備間污染嚴(yán)重。曾因破碎機(jī)頻繁跳閘，造成部分未經(jīng)過(guò)破碎的石塊落入斗式提升機(jī)，造成提升機(jī)及輸料絞龍堵塞，系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。通過(guò)認(rèn)真的觀察分析，認(rèn)為震蕩給料量與破碎機(jī)的破碎能力不匹配是造成上述缺陷的根本原因，因此，對(duì)3個(gè)震蕩器進(jìn)行了拆檢，發(fā)現(xiàn)2個(gè)有偏轉(zhuǎn)角位移現(xiàn)象，角度減小，偏轉(zhuǎn)角減小后，震動(dòng)頻率升高，給料量增大，而破碎機(jī)運(yùn)行兩年后，由于內(nèi)部破碎牙板磨損，出力降低，不能將進(jìn)入破碎機(jī)的石塊及時(shí)破碎，造成破碎機(jī)過(guò)載，保護(hù)跳閘。通過(guò)分析計(jì)算，將震蕩器的偏轉(zhuǎn)角由300調(diào)整為450，投入運(yùn)行后效果較好，徹底解決了石灰石給料機(jī)振動(dòng)料槽溢石塊的問(wèn)題。

2.3一單元脫硫增壓風(fēng)機(jī)圍帶密封存在的問(wèn)題

一單元脫硫投運(yùn)以來(lái)，增壓風(fēng)機(jī)出口圍帶處煙氣泄漏嚴(yán)重，從幾次的整改情況看，其圍帶密封存在以下主要的問(wèn)題：

2.3.1風(fēng)機(jī)圍帶密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理

風(fēng)機(jī)圍帶密封結(jié)構(gòu)從內(nèi)到外，依次為襯帶—圍帶—鋼帶，襯帶的作用是為找平密封接口的表面而設(shè)計(jì)，圍帶起主要的密封作用，而鋼帶起緊固和固定圍帶的作用。但從檢查的情況看，襯帶、圍帶、鋼帶設(shè)計(jì)都比較窄，固定圍帶的鋼帶僅有一個(gè)緊固點(diǎn)（1個(gè)螺栓）且無(wú)限位裝置，再加上要密封煙道的接口直徑較大，不易擰緊，圍帶密封不嚴(yán)造成煙氣泄漏。

2.3.2襯帶、圍帶材料耐高溫性能差

脫硫增壓風(fēng)機(jī)安裝在鍋爐吸風(fēng)機(jī)后，煙氣溫度在130℃左右，隨鍋爐負(fù)荷的增大煙氣溫度升高，最高時(shí)可達(dá)150℃以上，而風(fēng)機(jī)襯帶、圍帶材料選用了普通泡沫橡膠，耐溫性能較差，從檢查的情況看，圍帶發(fā)生了變黑、變硬以及分塊脫落的老化現(xiàn)象，圍帶質(zhì)量差降低了圍帶的密封性能。

2.3.3風(fēng)機(jī)機(jī)殼與擴(kuò)壓器安裝工藝存在問(wèn)題

風(fēng)機(jī)本體與擴(kuò)壓器對(duì)口煙道直徑為3700mm，而擴(kuò)壓器采用6mm厚的薄鋼板制作，薄鋼板加工時(shí)容易變形，安裝時(shí)不易保證對(duì)口尺寸，從檢查的情況看風(fēng)機(jī)本體與擴(kuò)壓器對(duì)口錯(cuò)位達(dá)20mm以上，對(duì)口尺寸誤差大，難以保證圍帶密封的性能。

由于該風(fēng)機(jī)為成型產(chǎn)品，要改變其密封形式，從圖紙和現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況看，由于受風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)和土建安裝條件的限制，改造的非金屬膨脹節(jié)寬度最大只有160mm-170mm，同時(shí)，由于風(fēng)機(jī)加強(qiáng)筋等的限制，風(fēng)道接口部位最小寬度只有280 mm，風(fēng)機(jī)下部風(fēng)道距土建水泥機(jī)座的高度僅為480 mm，改造施工的空間較小，施工難度非常大。因此，設(shè)備廠家一直堅(jiān)持在原來(lái)的圍帶密封上進(jìn)行改進(jìn)，但我們認(rèn)為從多次的整改情況看，圍帶密封難以解決該風(fēng)機(jī)的泄漏問(wèn)題。

為此，針對(duì)風(fēng)機(jī)圍帶結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題，我們與設(shè)備廠家進(jìn)行了多次溝通，最后確定了將圍帶密封改為非金屬膨脹節(jié)密封的改造方案。同時(shí)，為了保證改造效果和施工質(zhì)量，我們選擇了具有生產(chǎn)和安裝經(jīng)驗(yàn)的上海發(fā)電設(shè)備成套研究所提供非金屬膨脹節(jié)的材料并負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)安裝。在保留原有圍帶的基礎(chǔ)上在風(fēng)機(jī)殼與整流導(dǎo)葉環(huán)之間的孔隙之上填充約75mm厚的隔熱保溫棉以防止煙氣外泄，并在巖棉外以非金屬膨脹節(jié)固定。

從改造后運(yùn)行情況看，取得了良好的效果，徹底解決了二期脫硫增壓風(fēng)機(jī)圍帶密封泄漏煙氣這一結(jié)構(gòu)性基建遺留問(wèn)題，為脫硫系統(tǒng)設(shè)備的安全可靠運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)，保證現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及環(huán)境的清潔。

2.4 一單元脫硫GGH清洗裝置漏煙氣治理

一單元脫硫GGH兩臺(tái)密封風(fēng)機(jī)為GGH支撐軸、導(dǎo)向軸、GGH主驅(qū)動(dòng)和兩臺(tái)GGH清洗裝置提供密封風(fēng)，但投產(chǎn)后兩臺(tái)密封風(fēng)機(jī)不能滿足設(shè)備要求，致使清洗裝置漏風(fēng)嚴(yán)重，對(duì)設(shè)備產(chǎn)生腐蝕，經(jīng)增容仍不能達(dá)到要求，后與廠家協(xié)商，為保證清洗裝置有良好的密封效果，將原通向清洗裝置的密封風(fēng)管加死堵，為兩臺(tái)GGH清洗裝置各安裝一臺(tái)密封風(fēng)機(jī)，提供密封風(fēng)，風(fēng)機(jī)型號(hào)為SE0300C、額定功率2.2kW、最大靜壓190mbar、最大風(fēng)量320立方米每小時(shí)。加裝位置見(jiàn)圖2：

按廠家原設(shè)計(jì)，每臺(tái)密封風(fēng)機(jī)只為一部GGH清洗裝置提供密封風(fēng)，但通過(guò)對(duì)以往增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)分析，得出一臺(tái)風(fēng)機(jī)就可滿足兩部GGH清洗裝置的需要，所以我們提出在兩臺(tái)密封風(fēng)機(jī)出口管之間加裝聯(lián)絡(luò)門(mén)，采取一運(yùn)一備的運(yùn)行方式，這樣既可以保證設(shè)備安全運(yùn)行又方便檢修。這一建議在機(jī)組投運(yùn)后所作測(cè)試（見(jiàn)表1）中得到論證。通過(guò)對(duì)三個(gè)月來(lái)的運(yùn)行情況檢測(cè)，效果非常理想。

2.5二單元脫硫擋板密封風(fēng)加熱器不能正常投入問(wèn)題

二單元擋板密封系統(tǒng)由兩臺(tái)密封風(fēng)機(jī)、一套密封風(fēng)加熱器、密封風(fēng)機(jī)出口電動(dòng)門(mén)、凈煙氣擋板密封門(mén)、旁路擋板密封門(mén)、原煙氣擋板密封門(mén)及管道組成。擋板密封風(fēng)機(jī)的作用是將引出的經(jīng)密封風(fēng)加熱器加熱后的凈煙氣升壓作為擋板密封氣源，提供給原煙氣擋板、旁路擋板及凈煙氣擋板，待某擋板關(guān)閉后，與之對(duì)應(yīng)的密封風(fēng)擋板開(kāi)啟，密封風(fēng)進(jìn)入擋板夾層通道，起到密封的作用，防止煙氣漏入腐蝕擋板。

二單元脫硫投入運(yùn)行以來(lái)，出現(xiàn)了幾次密封風(fēng)加熱器開(kāi)關(guān)跳閘、密封擋板門(mén)故障及風(fēng)機(jī)出力下降等問(wèn)題，經(jīng)分析認(rèn)為與密封風(fēng)機(jī)氣源（凈煙氣）有關(guān)。

a）由于凈煙氣濕度較大，冬季時(shí)會(huì)在擋板密封風(fēng)機(jī)風(fēng)箱處積水（風(fēng)箱處未設(shè)計(jì)疏水口），造成對(duì)加熱器的低溫腐蝕，致使加熱器絕緣降低（低于1兆歐），開(kāi)關(guān)跳閘，加熱器不能正常投入，同時(shí)造成風(fēng)機(jī)出力降低。

b）由于密封風(fēng)濕度較大，造成處于較低位置的原煙氣擋板密封門(mén)結(jié)露，腐蝕嚴(yán)重，使其不能正常操作。

找到問(wèn)題的根源，決定對(duì)其進(jìn)行改造，首先將二單元脫硫擋板密封風(fēng)機(jī)氣源引出管由50煙道處割開(kāi)，50煙道氣源引出管加封堵。其次將擋板密封風(fēng)機(jī)氣源引出管引入＃3爐吸風(fēng)機(jī)室，用空氣做為二單元脫硫擋板密封風(fēng)機(jī)氣源，在管頭加裝鋼絲慮網(wǎng)（圖2）。改造后加熱器絕緣阻值上升至20兆歐以上，對(duì)擋板門(mén)也進(jìn)行了更換，后續(xù)工作就是根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整運(yùn)行方式。

3、結(jié)論

熱電分公司特殊的地理位置和企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要，使分公司的環(huán)保工作走在了全國(guó)的前列。脫硫運(yùn)行幾年來(lái)，在系統(tǒng)運(yùn)行和設(shè)備管理方面投入了大量的人力、物力、財(cái)力，對(duì)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了積極的處理和深入的探索。隨著近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)脫硫項(xiàng)目的蓬勃發(fā)展，這些問(wèn)題無(wú)論是個(gè)性還是共性，相信都將會(huì)對(duì)我國(guó)電廠煙氣脫硫事業(yè)的發(fā)展起到一定的積極作用。

參考文獻(xiàn)：

張連生 《脫硫運(yùn)行規(guī)程》 中電國(guó)華北京熱電分公司 2000年
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《一單元脫硫增壓風(fēng)機(jī)圍帶密封改造備忘錄》 2005年
孫文明 《一單元脫硫GGH清洗裝置漏煙氣治理方案》 2006年
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