電廠脫硫系統調試過程中遇到的若干問題
0 概述
目前，隨著我國電力工業的污染物的國家環保排放標準日益嚴格，新建及擴建發電廠的要求必須安裝脫硫裝置。由于近兩年電力供應緊張，新建機組迅猛增加，并且機組燃煤供應緊張，電廠燃用煤質較差，基本是輸送到什么煤就燒什么煤，基本沒有選擇低灰份低硫煤的余地，污染相當嚴重，在新建機組投產的同時，要求配套的脫硫裝置也相應投產。由于脫硫裝置也就是近兩年才大量安裝，目前投產的脫硫裝置裝機容量及臺數也不多，總是落后機組安裝及投產。
脫硫系統目前大部分采用是石灰石石膏濕法脫硫工藝，基本是引進國外技術，由于在短時間內我國大量安裝脫硫裝置，生產廠家是迅速搶占脫硫市場，沒有時間進行總結和技術消化，包括脫硫系統運行和調試方面。現在我國也沒有相應的行業標準和國家標準進行指導，每個脫硫工程調試大部分是外方進行指導，試驗調試的標準也是采用國外的標準，因此希望我國相應的管理部門盡快出臺脫硫系統的相應技術標準。
天津大港發電廠 FGD總體設計：
FGD入口煙氣量1131000Nm3/h（濕煙氣）
FGD入口SO2濃度≤507ppm
FGD入口煙塵濃度≤157mg/ N m3（干煙氣）
FGD脫硫效率≥95％
FGD入口煙溫125℃
煙囪出口煙氣溫度≥80℃
煙囪出口SO2濃度≤25.3ppm 字串1
煙囪出口粉塵濃度≤50.0mg/ Nm3（干煙氣）
鈣硫比1.034
煙氣SO2去除量1.45t/h
石灰石耗量2.7t/h
石膏產量4.6t/h
石膏含水量≤10％
天津大港發電廠主要設備參數
吸收塔：液柱塔 11.9m×7.9m×34.05m（H）
吸收塔漿液循環泵：流量4100m3/h，揚程16mH2O
真空皮帶脫水機：出力6.9t/h（濕餅），過濾面積為9m2
氧化風機：流量2200 m3/h（濕），兩運兩備
FGD增壓風機；動葉可調軸流式風機，流量1859314 m3/h，靜壓升4084Pa
GGH：回轉式，漏風率≤0.5％
濕式球磨機；出力5.4t/h，出料細度325目，90％通過。
1 煙氣含硫量大于設計值的問題
由于目前電廠燃用煤種變化太大，煤的含硫量大于以前脫硫系統設計煙氣中的含硫量，脫硫系統無法全部脫硫，只能部分煙氣脫硫。由于脫硫系統是處理鍋爐部分煙氣，因此對脫硫系統煙道出口CEMS顯示的濃度值與實際吸收塔煙氣脫硫后濃度有一定偏差，吸收塔出口在線監測取樣點的位置在旁路原煙氣和處理后靜煙氣的混合位置，此處煙氣中的SO2濃度場和溫度場分布不均，通過我們測試，當DCS的CRT顯示濃度與實際測量段面最大濃度及最低濃度差幾倍，由于是旁路煙氣和凈煙氣混合，DCS顯示吸收塔出口溫度和旁路煙氣和凈煙氣混合，溫度顯示也可能不正確，需要重新確認溫度測點位置。因此在線監測（CEMS系統）顯示的數值只能在運行時進行參考，或對在線檢測系統（CEMS系統）數值進行系數修正。在以后可能由于煤炭市場的變化，燃煤電廠煤炭供應緩和，這種情況會減少。
2 鍋爐開脫硫系統旁路擋板的運行方式
目前大部分新建機組及老機組安裝脫硫裝置時間基本落后機組投產時間，并且現在我國供電緊張，基本是機組全部帶負荷，不可能有停爐機會進行脫硫煙風系統調試，脫硫系統的調試及投產也受到相應影響。由于目前脫硫系統設備運行的穩定性不是很好，關旁路投入脫硫系統后發電廠對機組運行的穩定性也不放心，擔心脫硫系統運行出現故障時可能造成機組停運。所以大部分機組脫硫調試期間及運行時開旁路擋板運行，防止脫硫系統突然出現故障時，對鍋爐爐膛負壓產生影響，造成機組跳閘。但這種運行方式會對脫硫系統運行產生一定影響，增壓風機動葉或靜葉調節風量是根據引風機出口風壓、旁路擋板壓差、鍋爐負荷等信號進行調節，開旁路后由于煙氣流向發生一些變化而造成這些反饋信號可能不準，脫硫煙風系統運行會造成以下二種不正常的情況；
第一種情況，鍋爐的煙氣有一部分原煙氣走脫硫系統的旁路煙道，脫硫系統進行部分原煙氣脫硫，煙氣脫硫流向如圖1所示。
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圖1
第二種情況；鍋爐的原煙氣全部走脫硫煙氣系統，但有一部分凈煙氣回流，又進入脫硫增壓風機（如圖2所示）。這種情況由于凈煙氣回流增壓風機，增加增壓風機負荷，并且由于凈煙氣溫度一般溫度低（80℃左右），使進入增壓風機的煙氣溫度較低、煙氣含濕量大。關旁路擋板運行時一般煙氣溫度就是鍋爐排煙溫度，增壓風機設計在熱端，增壓風機一般沒有防腐，旁路凈煙氣回流會造成增壓風機的腐蝕。
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圖2
根據以上這兩種情況，我們有一個初步設想，在旁路附近和增壓前安裝一些溫度測點，溫度測點監控煙氣流動方向比壓力測點要準確一些。
如發生第一種情況，鍋爐煙氣沒有100％通過脫硫系統，有一部分通過旁路煙道，旁路煙道的煙溫應與鍋爐的排煙溫度基本相同，這樣我們可調節增壓風機動葉或靜葉的開度，觀察增壓風機流量，盡量使其煙氣100％通過脫硫系統。
如發生第二種情況，凈煙氣產生回流，旁路煙道的煙溫應與鍋爐的排煙溫度低許多，如果脫硫裝置沒有GGH，溫度更低，這樣我們可調節增壓風機動葉或靜葉的開度，關葉片開度，減少增壓風機的流量。
開旁路擋板運行，不可避免出現上面兩種情況的發生，因此我們估計在旁路擋板位置的煙氣溫度控制大致110℃左右（如果鍋爐排煙溫度在130℃），可防止凈煙氣回流或部分原煙氣走旁路，這需要我們進一步做試驗加以確認。
當然我們也根據經驗，通過增壓風機的流量及煙道出口在線監測儀表顯示SO2的濃度來判斷。
3 脫硫煙風系統投入晚于機組的調試問題
大港兩臺爐脫硫系統安裝晚于與機組安裝，機組在投入運行后脫硫系統正在安裝，雖然在增壓風機入口處加裝防止煙氣進入脫硫系統的臨時堵板，以及將脫硫系統出、入口擋板四周進行了密封，但還是有煙氣進入脫硫系統，造成脫硫系統由于進煙氣后煙道的腐蝕，冬季由于寒冷，煙道內有積酸水和結冰現象，在增壓風機啟動時首先運轉幾分鐘，振動脫硫系統煙道內壁的銹皮，然后進行清理，#1、#2路脫硫系統煙道內清理出的銹皮有十多小車。脫硫裝置的煙風系統有三個擋板，脫硫裝置的出入口擋板、旁路擋板，由于#1、#2機組已經運行，擋板不能傳動，#1脫硫系統是在機組小修期間進行的出入口擋板、旁路擋板傳動，在調節擋板開關的時間上通過調節氣缸的排氣進行擋板開關時間的調節，基本上脫硫裝置出入口擋板開關時間在50s左右，旁路擋板開時間45s左右，關時間小于 10s、擋板開關時間滿足設計要求。#2機組由于沒有停機的機會，因此進行了#2脫硫系統出、入口擋板的傳動，出、入口擋板分別進行的傳動，沒有同時進行，為防止運行時鍋爐的煙氣竄入#2脫硫系統。
兩臺脫硫系統均進行了脫硫協調主保護傳動試驗，#1爐由于機組有停機的機會，傳動了機組側與脫硫側的保護試驗，由于#2爐沒有停爐機會，邏輯上基本按#1爐的方式進行復制。
#1增壓風機單體試運是在鍋爐停爐小修期間進行，#1增壓風機冷態和以后的熱態試運基本沒有問題。#2增壓風機單體試運是在鍋爐運行期間進行，單體試運是將增壓風機出入口煙道的膨脹節拆除，以便增壓風機單體試運時有空氣的出入流動。并且增壓風機的動葉開度大致在10％左右。單體試運8小時運行穩定正常，#2增壓風機熱態試運也沒有問題。
4 吸收塔入口粉塵濃度高的問題
在試運期間，#1爐由于干除灰系統管道堵塞造成電除塵器16個電場停運11個，粉塵濃度較高，時間大致約二天，由于在冬季脫硫系統停運會造成漿液管道等堵塞，因此沒有停脫硫系統，雖然將增壓風機動葉擋板關至10％，但還是造成吸收塔石膏漿液內飛灰內含量高，使吸收塔石膏漿液中毒，粉塵雜質阻斷石灰石漿液和煙氣中SO2反應，吸收塔內石膏漿液pH值為5.0左右，較長時間不能提高至設計值（5.5-6.0），因此，在以后脫硫系統試運時，如果粉塵濃度大于200mg/Nm3時，增壓風機動葉擋板關至較小開度或停運脫硫系統。
5石灰石破碎及儲存系統的問題
石灰石破碎系統還是出現許多設備問題，需要逐步改進和改造出現問題主要表現以下幾方面；
卸料口蓖子孔太小，這個問題在調試前就已經提出，方孔蓖子經過測量邊長70mm左右，設計石灰石顆粒是≤80mm，但實際石灰石顆粒卸料不能進入蓖子，基本是人工用工具捅，或電廠購買20mm~30mm石灰石料，增加了購買的資金成本，在試運期間也進行了切割蓖子孔的工作，但不能徹底解決，蓖子孔變成長方形，不能解決根本。以后還要需進行改造。
破碎系統房內標高負5m的地下的立式破碎機及標高負10m地下的輸送皮帶機在輸送石灰石料過程中的石灰石粉塵飛揚嚴重。破碎系統在運行時地下室內空氣粉塵濃度高，檢修和巡視人員無法進入。在試運后期，電廠將卸料口的袋式除塵器引到地下吸空氣中的粉塵，但效果不明顯。我們認為改造有以下幾方面問題：
將袋式除塵器引到地下吸空氣中的粉塵要校核袋式除塵器風機容量問題，并要將去零米卸料口的吸風口封堵，這樣可增加去地下室的吸風量；而且改造的地下吸風管吸口向下，不能很好吸附空氣中揚塵；輸送皮帶機防塵改造的圍成形式設計不合理，四處漏風且沒有進風口，應設計成罩形安裝在粉塵飛揚處如皮帶機和破碎機上方。
斗提機在試運過程中問題較多，主要是設備質量問題，斗提機鏈條軸承固定承重軸承座變形使鏈條跑偏，料斗卡澀殼體脫落，試運期間統計兩側A、 B共計十多個料斗脫落，斗體機料斗經過改造后效果有所改善，但調試期間仍有一個料斗掉入石灰石倉內，進入A稱重給料機，將A稱重給料機膠皮帶損壞。工藝樓頂部安裝的石灰石輸送皮帶機下料口最好安裝格欄，防止料斗再次進入石灰石倉內。斗提機還需要近一步改造。
6 石灰石漿液制備系統的問題
石灰石漿液制備系統設備主要是稱重給料機、濕磨、磨循環漿液箱、漿液箱循環泵、石灰石旋流器等設備，首先調試是A濕磨系統，石灰石漿液制備系統調試初期，帶水試運設備基本沒有問題，在進行A濕磨石灰石給料試運初期，按廠家要求，鋼球按滿負荷的60％加入，即8t左右，石灰石給料也是60％左右，即 3.8t至4t，運行基本穩定，出力也穩定。根據這種情況按廠家要求繼續加石灰石料5.4t/h，濕磨漿液循環箱出現溢流，石灰石料不能繼續加入，出力達不到廠家設計值，根據分析認為A濕磨出力上不去首先要加鋼球至設計值，并且石灰石旋流器沉沙嘴口徑大，調試我們觀察石灰石旋流器至石灰石漿液箱的漿液流量大致10m3/h，這是通過測量石灰石漿液箱的液位變化估算得出，即說明石灰石旋流器底流偏大，石灰石旋流器的溢流偏小，應是A濕磨漿液箱循環泵出力不足，運行時石灰石旋流器就地壓力表一直低于設計值，運行設計值壓力是16psi，而石灰石旋流器就地壓力表運行實際值為12psi，從濕磨制備出石灰石漿液就可看出，制備出的石灰石漿液通過電廠化學試驗室的多次檢測，除石灰石漿液濃度沒有達到設計要求外，石灰石漿液細度均小于325 目，這說明石灰石旋流器底流的回流多，漿液反復研磨，但濕磨廠家出于謹慎一直沒有要求繼續加球，通過與石灰石旋流器廠家協商，將旋流器的沉沙嘴更換其配套的最小口徑，大致43cm左右，并且在沉沙嘴上加孔板進行試驗探索A濕磨出力和漿液細度，并按我們了解京能熱電和黃臺熱電濕磨加球的情況，繼續加鋼球至 80%左右，加球量大致14t，同時，更換A、B濕磨漿液箱循環泵的葉輪，增加了循環泵的出力和流量，A、B濕磨出力達到設計要求。由于沒有濕磨廠家具體的說明指導，因此濕磨的調試基本是自己摸索經驗進行，相對調試時間要長一些。總之，還是濕磨調試初期的分析結果，濕磨漿液箱循環泵的壓力不足，在調試B濕磨時，就是濕磨漿液箱循環泵葉輪進行了更換，其它設備等沒有任何改動，加球60%左右時，石灰石料就可以加至5.7t，達到出力，因此B濕磨調試時間基本三天內加滿鋼球，達到滿負荷出力。
根據旋流器廠家指導的要求，濕磨入口加入石灰石料和工藝水的比例是1:1，但實際運行時濃度和細度不能同時保證，日方專家建議是1:0.506，但通過運行也不能滿足工藝要求，調試時濕磨入口加石灰石料和工藝水比例最低是1:0.3，但出現濕磨出口由于濕磨內漿液濃度過高，將石灰石料中的石子攜帶至漿液箱，使漿液箱循環泵內進入石子，堵塞管道。通過摸索并根據濕磨運行的實際情況，將濕磨入口加入的石灰石料和工藝水比例確定1:0.7時，濕磨運行情況良好，循環箱內基本沒有石子，漿液濃度和細度有了保證。
濕磨出口循環泵組按原有順控方式運行經常會出現由于管道內漿液堵塞和沉積情況，造成循環泵內不能充滿工藝水或漿液而使漿液泵的機械密封損壞，在以后改進了程控程序，先用工藝水將泵內沖洗和充滿介質，通過實際漿液泵在運行時燒泵的機械密封現象大為減少。
由于循環泵出口就地壓力表的隔膜不是耐磨材料，石灰石漿液將隔膜磨穿漏油而損壞，壓力表應需更換耐磨和抗管道壓力波動大的壓力表。
在調試初期發生濕磨入口堵塞問題，經分析發現均是上一次停磨時，石灰石旋流器及管道沒沖洗徹底，因此每次濕磨啟動要檢查濕磨入口是否通暢，主要是沖洗旋流器后，漿液沉積在濕磨入口管內（由于設計問題，說明進料入口管比原設計水平方向長7.5cm左右，并且使進料口管坡度減少，容易使漿液流動時沉積），在每次啟動濕磨前一定要檢查和確認入口是否堵塞。
石灰石制備區地坑泵在進行帶水調試運行時基本沒有問題。但石灰石地坑泵帶石灰石漿液運轉時，地坑泵運行大約十多分鐘后地坑泵出口管道就地壓力表顯示壓力逐漸降低，說明地坑泵內沒有流量，被迫停地坑泵或按事故按鈕。地坑泵出現這種情況進行了許多分析，初期認為是雜物堵塞地坑泵入口，因為地坑內有一些泡沫塑料、雜草等，進行過多次清理，但地坑泵出力沒有達到要求，據此分析地坑泵帶石灰石漿液運轉在泵選型方法有問題，為此廠家進行了地坑泵出口管的加粗改造，運行觀察有一定的效果但運行二十多分鐘后，還需要停地坑泵進行工藝水反沖洗泵內葉輪，然后再繼續重復運行，因此需更換地坑泵，從濕磨循環箱溢流出來的漿液基本是含固量60％以上，我們認為地坑泵選取應采用適合高濃度、粗顆粒漿液泵。
7 石灰石漿液供給系統的問題
石灰石漿液給料系統是公用系統一部分，去#1、#2號爐脫硫系統都設計有回流管，在調試初期運行中沒有給吸收塔漿液時，漿液循環回流進入漿液箱基本沒有問題，但吸收塔熱態運行時，吸收塔需要漿液時相應的石灰石漿液給料系統回流量小，逐漸管道內沉積，造成回流管堵塞并且在冬季凍冰，回流管基本堵死，運行時不能使用。根據實際運行情況，電廠將回流管加裝閥門堵塞，直接給 #2爐吸收塔提供漿液，由于沒有回流，因此在脫硫系統運行時要防止由于吸收塔停止給料時漿液泵的損壞，保持石灰石漿液流量不能低于3m3數值。
在兩臺爐同時運行時，由于#1號爐脫硫系統距離公用系統較近，石灰石給料管道循環保留了回流管，主要是防止在兩臺爐脫硫系統運行時由于緊急情況吸收塔不給料時將給料泵損壞。由于調試期間鍋爐燃用煤種偏離設計值，煙氣中實際的SO2濃度的含量超出設計值2至3倍，吸收塔石灰石給漿液量實際大于其設計值，試運期間造成回流管流量低易堵塞的現象。當然由于設計問題在綜合管架上布置的石灰石漿液輸送管沒有水平布置，管道有起伏，也易使石灰石漿液回流堵塞。
8 吸收塔溢流問題
吸收塔調試期間較大溢流出現過三次，每次均為吸收塔液位沒有到溢流管口位置。為此，在吸收塔溢流管處加裝呼吸管，但沒有解決根本問題，初步分析是吸收塔內由于含Mg元素和雜質較多，在漿液循環泵運行時吸收塔內液面容易產生泡沫，泡沫是產生溢流的原因，液位計是靠液位高度的壓力測量的，泡沫是不會對液位數值的產生變化，其它電廠通過對吸收塔內漿液加入除泡劑，解決了沒有到吸收塔溢流管口就出現溢流現象。
以上是我們調試遇到的主要問題，通過我們與電廠人員艱苦努力的工作，調試工作順利完成，使我們增加脫硫系統的調試經驗，為以后的脫硫調試工作中打下良好的基礎。
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