【技術匯】火電廠煙氣旁路脫硫技術缺陷和危害說明
隨著綠色環(huán)保理念的提出,我國火電廠煙氣旁路脫硫技術改造理念越來越受到相關行業(yè)技術人員熱議,取消脫硫旁路系統(tǒng)幾乎已經成為了火電廠脫硫技術應用的必然趨勢。而人們之所以提出這樣的想法,是因為火電廠煙氣旁路脫硫技術存在一些較為明顯的缺陷和危害,已經與當前的技術水平要求存在較大出入。但是取消煙氣旁路脫硫技術又可能誘發(fā)一系列的問題,因此,在實際落實執(zhí)行過程中,還需要具體情況具體分析,采取合理措施加以補償。
1 火電廠煙氣旁路脫硫的缺陷和危害
1.1 降低鍋爐運行效率,影響脫硫設備整體性能
煙氣旁路系統(tǒng)的存在會對進入省煤器的流量進行分流,從而降低省煤器的吸收熱量,致使整個鍋爐裝置的熱效率也被同時降低,而且分流后煙氣流速也會變慢,這樣就會增加省煤器和其他設備構件積聚煙灰的概率,有可能導致設備局部過熱而爆管。而如果為了避免這種問題的發(fā)生而增加吹灰器運行頻率,則會增加設備能耗,給火電廠增加成本負擔,與此同時還有可能因為吹灰頻率增加使得進入煙囪的煙氣溫度過低,給煙囪造成被結露腐蝕的風險。面對這種情況,即便是選擇調整鍋爐設備的參數,同時增加燃煤量的方法來提高到達省煤器煙氣的溫度,也還需要對燃燒器的角度進行調整,這樣會造成省煤器的各個受熱面,包括過熱器、水冷壁以及再熱器等,都面臨煙氣過速、過熱的風險,同時還會增加受熱面磨損幾率,相應的,過熱器和再熱器吸收了過多的熱量,減溫器的噴水量就要增加,實際上還是增加了能耗。
1.2 增加除塵器出力,增加除塵設備被腐蝕的危險
煙氣旁路使用過程中有時候需要噴射濃鹽水,通過鹽分結晶的析出,來增加除塵設備的出力,使其達到預期的設計標準。但是在使用這種方法的同時,結晶出來的鹽分也會在排渣口結塊形成污堵現象,久而久之就會逐步腐蝕除塵設備,降低其運行性能,縮短設備使用壽命,給火電廠無形中增加很多不必要的設備維修支出。除此之外,鹽分結晶同時蒸發(fā)出去的水蒸氣同樣也會對除塵設備產生或多或少腐蝕危害。
1.3 使鍋爐煙道系統(tǒng)改造空間受限,增加檢修難度
鍋爐的總體結構設計中,脫銷或脫硫裝置本身已經占據了很大一部分,使得鍋爐可改造彈性空間十分有限,在此基礎上再增加煙氣旁路系統(tǒng),便更加縮小了改造空間范圍,不僅如此,使用煙氣旁路系統(tǒng)的同時,還要配備煙氣擋板,以便后續(xù)檢修旁路噴淋設備使用,這從某種角度來說實際上是增加了鍋爐故障點范圍,而且如果真的發(fā)生燃燒事故,關閉煙氣旁路,就會導致鍋爐內煙氣量迅速積聚,破壞鍋爐系統(tǒng)的正常運行功能。鍋爐內的煙氣都是高溫狀態(tài),具有極高的危險性,檢修人員要在如此狹窄的空間范圍內定位故障點,并采取準確措施加以應對,難度相對來說比較高,而且這對于檢修人員的生命安全也存在很大威脅。
2 取消脫硫系統(tǒng)煙氣旁路的必要性
就目前我國大多數火電廠脫硫裝置應用情況來看,煙氣旁路系統(tǒng)的仍然占據著很大市場,當前要取消煙氣旁路系統(tǒng)的原因主要是從環(huán)保角度考量,同時也是為了改善火電廠脫硫裝置的運行效率,減少一些危害的產生。脫硫環(huán)節(jié)是火電廠生產作業(yè)過程中不可或缺的一部分內容,因為諸多原因限制,煙氣旁路脫硫裝置缺乏足夠的主動性,所以使用效率一直比較低?;谝陨线@些原因,綜合考慮當前火電廠脫硫裝置的設計技術水平,去掉煙氣旁路系統(tǒng)是符合時代發(fā)展趨勢的。
3 取消后應采取的補償措施
3.1 加強煙氣的預處理
在吸收塔入口煙道上設計兩套事故噴淋系統(tǒng)來保護塔內的設備。主要表現在鍋爐點火初期和機組故障跳閘時,進入FGD塔的煙氣溫度會非常高,預估可達180℃,故須應把短瞬事故性超高溫度在最極短的時間內迅速降低,降低達到設計溫度,這樣避免高溫容易對吸收塔內設備如除霧器、噴淋管、防腐等造成危害破壞。
3.2 增加吸收系統(tǒng)除油措施
油煙會在當鍋爐啟動投油或低負荷下投油時進入吸收系統(tǒng)。通常有三種除油方法:一種是在吸收塔內將油煙吸收下來,再將漿液進行處理。第二種方法是將污染嚴重的石膏漿液直接拋棄。第三種是通過在吸收塔進口煙道上設置的事故噴淋裝置,將煙氣中的油煙吸收下來,再通過泵輸送到廢水處理系統(tǒng)。
3.3 FGD系統(tǒng)主要設備的備用率需提高
應該加大對FGD系統(tǒng)中的主要設備的必須備用率,考慮設置對系統(tǒng)中其它容易出現故障的設備或閥門100%的備用,設備選擇材料標準要提高,避免因FRP材質問題而產生的管道破裂、斷損產生等原因的產生碎片等造成的堵塞循環(huán)泵、噴嘴等現象,這樣既保證在漿液池內維持氧化空氣需要的擴散效果,保證石音等副產品的質量又保證脫硫效率。
詳細方案如下:方案設置備用循環(huán)泵系統(tǒng),備用一臺吸收塔循環(huán)泵及噴淋層。采用合金覆蓋用于支持吸收塔噴淋管的支撐梁,有效防控噴嘴對噴淋管支撐梁的沖刷和腐蝕,減少噴淋層的泄漏事故的發(fā)生。同時建議增加除霧器自動沖洗系統(tǒng),因除霧器設備處理的介質混有石英、亞硫酸鈣固體顆粒,不適宜或不正確的沖洗極易導致出現大面積結垢,使除霧器的通道空間變狹窄,導致煙氣流速增快,將氣流中的固體顆粒直接帶至除霧器后方,導致除霧器上表面出現結垢,將會影響除霧器性能,增加一層沖洗能有效防止結垢現象的生成,保證除霧器的性能效果。合金材料也應用在吸收塔漿液池內的關鍵部件,如塔內氧化空氣管道等高耐腐蝕的合金,避免因FRP材質管道斷裂、破損產生的碎片等原因造成的循環(huán)泵、噴嘴等重點部件堵塞產生,保證脫硫效率。
3.4 提高設備耐腐蝕的性能和可靠度
不同設備選用不同的防腐材料,如吸收塔、煙道、鋼構架箱罐、混凝土坑池、地溝等選用不同的耐腐蝕材料,有針對性的作出設計施工方案,優(yōu)化材料,杜絕為趕施工進度無視環(huán)境因素的限制而違反防腐施工規(guī)定。
3.5 保障石灰石漿液安全供應
如果石灰石漿液罐攪拌器或泵故障,極易造成新鮮的石灰石漿液不能及時輸送到吸收塔內進行反應,使脫硫效率降低,所以應當采取措施避免以上原因降低脫硫效率。所以建議雙冗余設置石灰石漿液制備系統(tǒng),雙套石灰石漿液制備系統(tǒng)之間互為備用,采用雙管路設計至吸收塔的石灰石漿液的供應,保證無論是攪拌器還是漿液泵故障或管道堵塞、磨損的情況下,都可以滿足使用要求。
4 結論
經過以上一系列分析闡述可以發(fā)現,火電廠煙氣旁路脫硫技術的應用雖然起到了一定的作用,但是卻存在很多的缺陷,比如降低鍋爐熱效率、增加鍋爐運行能耗等,與當前環(huán)保低碳的發(fā)展理念不符。取消火電廠煙氣旁路系統(tǒng)已經成為了勢在必行的趨勢,相關行業(yè)工作人員應當對此形成清晰認識,在充分了解煙氣旁路系統(tǒng)危害和缺陷的基礎上,積極學習先進的取消補償技術,以促進我國火電廠脫硫技術應用的長期健康發(fā)展。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網”