脱硫设施运行管理经验.doc

中国电力连州电厂脱硫FGD运行经验交流   [ 日期：2005-08-05 ]   [ 来自：连州电厂 ]   1.   连州发电厂脱硫FGD系统的简介1.1  连州发电厂脱硫FGD系统的简介连州电厂安装2台相同的125MW煤粉炉机组，2000年8月全部投入商业运行连州发电厂脱硫FGD系统是广东省系统内第一家使用湿法石灰石—石膏脱硫工艺的脱硫装置，由奥地利能源公司提供，2台125MW煤粉炉机组共用一套脱硫装置连州电厂脱硫FGD系统从1999年11月8日开始施工，到2000年8月进入调试，至2000年12月16日调试顺利结束并进入生产2001年5月通过了广东省环保监测中心进行的环保竣工验收监测，2001年7月通过了广东省电力试验所组织技术人员进行的性能试验1.3  连州发电厂脱硫FGD系统的工作原理连州发电厂2台125MW煤粉炉的烟气经过电除除尘后的进行混合，分两路流动：一路是FGD烟气通道，有进、出口两个挡板；另一路是FGD旁路烟道，有进、出口两个挡板挡板处设有密封空气系统，防止挡板处的烟气向外漏烟气进入吸收塔后向上流动，石灰石浆液通过循环泵向上输送到吸收塔的喷淋层，经喷嘴雾化后向下喷射与烟气以逆流方式洗涤，除去烟气中的SO2、SO3、盐酸 (HCl)和氢氟酸(HF)，并同时生成石膏（CaSO4-2H2O）。

在洗涤过程中，烟气中的二氧化硫（SO2）与石灰石浆液（CaCO3+ H2O）反应生成亚硫酸钙CaSO3（1/2H2O）：CaCO3+SO2+H2O = CaSO3(1/2H2O)+1/2H2O+CO2亚硫酸钙（CaSO3（1/2H2O））与由氧化风机供给的氧气（O2）反应生成石膏CaSO4(2H2O)：    CaSO3（1/2H2O）+1/2O2+H2O = CaSO4(2H2O)+1/2H2O吸收塔中反应生成的石膏被石膏浆液泵打入水力旋流分离器后进行分离密度小的石膏（水和大约3%的固态物）经过溢流管流回吸收塔中密度大的石膏排到石膏浆液罐再通过石膏抛弃泵排到灰渣泵缓冲池后，经灰渣泵输送到灰场经过除硫净化处理后的烟气，经两个除雾器进行清洗，再通过蒸汽加热器加热到80℃以上，最后进入烟囱排放出去连州发电厂脱硫FGD系统消耗的工艺水接自#2机工业水进水母管，消耗石灰石粉向厂外直接购买蒸汽加热器的气源接自#1、2机低压母管，凝结后的水经冷凝水泵排到#1、2机除氧器连州发电厂脱硫FGD系统厂用电分为6KV脱硫段、380V脱硫工作段和380脱硫保安段6KV脱硫段分别由＃1机6KVⅠA段或＃2机6KVⅡA段送电，380V脱硫工作段由6KV脱硫段经脱硫变73B、74B送电，380V脱硫保安段经403开关送电或在紧急情况下由柴油发电机经404送电。

柴油发电机由美国康明斯公司提供，额定功率为145KW，额定电压为380V，额定电流为260A 2.   连州发电厂脱硫FGD系统对2台机组的影响 2.1  连州发电厂脱硫FGD系统对炉膛负压的影响 2.1.1  2台锅炉停运时的冷态影响 2.1.1.1  我们在#1炉上进行了单炉的试验，#1炉A/B引风机电流63/75A，A/B送风机电流65/65A，按125MW负荷的送风量进行试验，此时#2炉风机是停运的当脱硫FGD的烟气从FGD旁路切至FGD主路时，炉膛负压变化不大，△P为25Pa；当脱硫FGD的烟气从FGD主路切至FGD旁路时，炉膛负压变化不大，△P为25Pa；当脱硫FGD的烟气从FGD主路通过挡板的弹簧在2秒钟内快速切至FGD旁路时，炉膛负压变化先很快变化大，△P为37Pa，后同压逐渐趋向稳定 2.1.1.2  我们在#1、2炉上进行了双炉的试验，#1炉A/B引风机电流66/70A，A/B送风机电流65/63A； #2炉A/B引风机电流49/50A，A/B送风机电流63/64A，按125MW负荷的送风量进行试验当脱硫FGD的烟气从FGD旁路切至FGD主路时，炉膛负压变化不大，△P为60/100Pa；当脱硫FGD的烟气从FGD主路切至FGD旁路时，炉膛负压变化不大，△P为60/100Pa；当脱硫FGD的烟气从FGD主路通过挡板的弹簧在2秒钟内快速切至FGD旁路时，炉膛负压变化先很快变化大，△P为134/168Pa，后同压逐渐趋向稳定。

从冷态试验中，我们发现：一是双炉运行时FGD系统对炉膛负压的影响比单炉运行时的大；二是当脱硫FGD的烟气从FGD主路通过挡板的弹簧在2秒钟内快速切至FGD旁路时，炉膛负压变化变化大，且变化很快 2.1.2  2台锅炉停运时的热态影响 2.1.2.1  我们在#2炉上进行了单炉的试验，#2炉带100MW负荷运行，此时#1炉是停运的当脱硫FGD的烟气从旁路切至FGD主路时，△P为300Pa，A、B引风机电流共增加了14A左右 2.1.1.2  我们在#1、2炉上进行了双炉的试验，#1、2炉各带125MW负荷运行当脱硫FGD的烟气从FGD旁路切至FGD主路时，炉膛负压△P为480/500Pa ，#1、炉A、B引风机电流共增加了11A左右2炉A、B引风机电流共增加了15A左右从热态试验中，我们发现：一是单炉运行时，投入FGD系统后当停运炉的引风机出口挡板关不严时，造成烟气倒流入烟道及炉膛中去，会造成检修工作环境的困难和设备的腐蚀二是当脱硫FGD保护动作时，FGD的烟气从FGD主路通过挡板的弹簧在2秒钟内快速切至FGD旁路时，炉膛负压变化变化大且快，若煤质差或监盘人员发现调整不及时，会造成锅炉灭火，这种情况在连州电厂还没有出现过。

 2.2.1 连州发电厂脱硫FGD系统采用蒸汽加热将烟气加热到80℃以上，再经烟囱排放出去加热气源来自汽机二段抽汽和三段抽汽在每台炉负荷100MW以上时，采用汽机三段抽汽能保证FGD出口烟气温度大于80℃；在每台炉负荷100MW以下时，切换至汽机二段抽汽后，才能保证FGD出口烟气温度大于80℃运行经验表明，用二抽或三抽供汽，对汽机的各级抽汽压力影响都不大 2.2.1 连州发电厂脱硫FGD系统蒸汽加热的疏水是回收到#1、2机除氧器疏水回收时，除氧器的压力略有下降，水位略有上升，而水温基本无波动，停用回收时正好相反疏水回收对除氧器的正常运行影响不大但当疏水全部回收到一台机时，会造成除氧器水位上升较快，影响除氧器的正常运行 2.3   连州发电厂脱硫FGD系统对灰渣排放的影响 2.3.1  连州电厂灰渣系统有3 台灰渣泵，1台运行，2 台备用；2 条灰渣管，1条运行，1条备用连州发电厂脱硫FGD系统生成的副产品石膏，经石膏抛弃泵排到灰渣泵缓冲池后，再经灰渣泵输送到灰场这种脱硫石膏浆液与锅炉灰渣水混合排的方式在国内是首次使用，为检查灰渣泵和灰管是否会引起结垢、腐蚀我们于2001年11月23日至25日，联系广东中试所人员对#3灰渣泵和#2灰管进行检查。

在2001年1月开始，规定了脱硫FGD运行时要投用#2灰管并尽量投用#3灰渣泵运行）检查范围有： #3灰渣泵的出口阀门及其出口管段、#2灰管2300米的（出口逆止门及其前后管段、直管段、水平段、上升段、弯管段、出渣口、低位水平段）共7处检查发现，#3灰渣泵的出口阀门及其出口管段、2灰管出口逆止门及其前后管段，未见有结垢和腐蚀，阀体和管壁圆滑2灰管厂外段的检查发现，所有的管道的侧壁都有1~1.2mm的结垢，结垢是发生在离灰渣泵较远的地方；管道的底部是灰渣和灰水泥层，没有结垢中试所人员对其中的3 个垢样进行分析，垢样成分结果如下表： 垢样 CaCO3  %  MgCO3  %  Fe  %  盐酸不溶物 % 1 84.6       1.65    0.34    9.51 2 87.59  2.25  0.23  5.423 92.32   2.23  0.25  1.49 垢样成分结果与其他大部分电厂一样，都是典型的CaCO3垢，这主要是灰水中活性中的CaO与CO3在碱性的条件下反应生成的CaCO3晶体，沉积并吸附在管壁侧另外，在试验中还发现脱硫石膏浆液流入灰渣泵缓冲池的Ca与流出#2灰管出口的Ca，相差很小，说明Ca不会在灰水中结垢。

2002年8月28日，联系广东中试所人员再次对#2灰管进行检查，检查发现，#2灰道的侧壁仍有1~1.2mm的结垢，垢厚没有变化这表明脱硫石膏浆液与锅炉灰渣水混合排的方式是可行的2.4  连州发电厂脱硫FGD系统的防腐问题 2.4 .1  脱硫FGD系统的防腐直接影响设备使用寿命和使用成本，并影响到整个系统的安全连州发电厂脱硫FGD系统的吸收塔、石膏浆液罐、工艺水箱、冷凝水罐、石灰石粉仓使用碳钢材料，内部衬防腐胶（冷凝水罐不衬防腐胶）；石灰石浆液罐使用玻璃钢材料，内部衬防腐胶，腐胶材料有KERABUTYL BS和KERABUTYL V在2002年8月28日的脱硫FGD系统大检查中，上述设备还未发现有腐蚀的部位 2.4 .2  脱硫FGD吸收塔的PH计、密度测量回路、石灰石浆液测量回路、各浆液取样点采用不锈钢；其它的石灰石浆液、石膏浆液输送管道、及与浆液接触的各种溢流孔、排放管、再热器内管部的冲洗水管采用玻璃钢上述部位在运行中加强冲洗，就可以减少腐蚀，目前还未发现有腐蚀的部位 2.4 .3  脱硫FGD吸收塔的进、出口、旁路烟道采用KOROPLAST VE310的防腐材料由于FGD进口挡板积灰关不严，FGD停运时烟气流入系统，引起FGD系统腐蚀。

进口烟道只是在近FGD吸收塔1米处的采用KOROPLAST VE310的防腐材料，其余的使用碳钢材料，在调试时就发现有腐蚀2002年8月28日，对脱硫FGD系统进行全面检查，发现脱硫FGD吸收塔的进、出口、旁路烟道均有腐蚀，电厂计划在2003年度2台机同时检修时，进行全面的烟道防腐工作 3. 连州发电厂脱硫FGD系统的运行情况 3.1  2002年连州发电厂脱硫FGD系统平均效率为88.9%，大于设计值81%总蒸汽耗汽量为93770吨，平均蒸汽消耗量小于设计值≤24t/h蒸汽加热器烟气出口温度在81~82℃之间，比设计高1~2℃平均出口SO2浓度170mg/Nm3，远低于设计值1100mg/Nm3全年SO2排放总量950吨全年脱硫直接耗电量4859133KW.H由于脱硫运行时，烟气流动阻力增大，#1炉两台引风机（6 KV电压）电流增大11A，#2炉两台引风机电流增大15A，会直接增加厂用电量，此部分未计入总耗电量石灰石粉耗量为18079吨至2003年2月止，连州发电厂脱硫FGD系统平均效率为84.3%，大于设计值81%蒸汽加热器烟气出口温度在81℃之间，比设计高1℃平均出口SO2浓度170mg/Nm3，远低于设计值1100mg/Nm3。

 4. 连州发电厂脱硫FGD系统存在的缺陷 4.1吸收塔上层除雾器第一、二、三、四区域有严重的塌陷现象，下层除雾器亦有少量塌陷现象4.2吸收塔底部有一组搅拌器叶片面上有二处严重的损坏其余二组搅拌器叶片均有崩边现象4.3吸收塔入口积灰现象较严重4.4ASK800压力变送器有两台已坏，量程为0～1.6mpa，PH分析仪有一台亦坏4.5脱硫烟气入口分析仪氧道测量通道故障，现无法准确测量，另氧浓度测量时要用高纯度(99.999%N2作产比气)，成本较高，能否改为仪用压缩空气(从技术上应是允许的)连州发电厂脱硫FGD系统4.6烟气入口分析仪SO2测量通道显示有偏差(与出口比较)，仪器柜上有一开关已坏4.7冷凝水电磁统量计两台指示不准4.8脱硫FGD380V开关柜运行可靠性较差，时常跳闸(如473、474开关)，造成失电，影响FGD系。