影响石灰石—石膏湿法烟气脱硫系统吸收塔水平衡的运行因素

2019-02-09 05:28:40 山东工业技术2019年2期

成大为

摘 要:对石灰石-石膏湿法脱硫系统在不同的工作环境和条件下进行了水平衡原因的分析,列出了与生产相关的各种影响因素,为脱硫生产运行管理提供参考。

关键词:吸收塔;低温省煤器的改造;水平衡

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.02.156

0 引言

吸收塔液位在合格范围内是石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统运行衡量指标之一,在设计初期,控制逻辑和设备选型可以保证吸收塔的正常液位。江苏南通发电有限公司2015年对所属的2台1050MW燃煤机组进行了低温省煤器改造,通过降低电除尘入口温度,提高电除尘的效率。但同时造成吸收塔入口烟气温度大幅下降,吸收塔内浆液蒸发量降低,吸收塔液位处于高液位,水不平衡现象时有发生。

1 吸收塔水不平衡外因

(1)运行人员对测点的选择。目前主控人员对液位测点的选择直接导致液位与实际有偏差(吸收塔上,下各有2个测点,高度差2米,通过压强可以计算出液位),通过液位选点能调出9种吸收塔密度与液位,尤其是吸收塔测点偏差比较大的时候,调点导致液位显示差距非常大,失去了液位参考价值。

(2)受人为因素影响。目前吸收塔启停石膏排浆泵受脱硫公用区调控,脱石膏取决于脱硫现场对石膏品质的判断,从石膏的含水率,滤饼厚度,皮带脱水机的频率,吸收塔密度等综合考虑。由于脱硫人员对石膏含水率无标准,常会发生现场判断石膏含水率不高,而吸收塔实际密度低于考核值的问题。

(3)受虚假液位影响。在机组启停投油枪或等离子时,易发生燃烧不完全现象,未燃尽的物质进入吸收塔,造成重金属离子或有机物增加,在吸收塔液位表面,发生皂化反应,形成油膜,产生虚假液位。氧化风量设计不合理,多增加的风量以气泡形式流至浆液表面,这会造成液位折算与实际有差异。

(4)受浆液循环泵启停影响。苏通电厂浆液循环泵属于逐级提升泵组,泵组出力各不相同。由于我公司煤场偏小,采购煤种经常变化,入口硫份变化快,浆液循环泵的启停执行次数较多,对吸收塔水位显示产生不小的影响。

2 吸收塔水不平衡的内因

吸收塔塔内是个动态过程,需能保证相对平衡,受外在影响的因素有很多,水平衡被打乱主要原因就是进出水的失衡。

(1)吸收塔的进水。1)除雾器冲洗是吸收塔主要的进水量,为保证除雾器效果,避免除雾器差压变大结垢,甚至坍塌,我们一般控制8小时冲洗两次,这个属于可控范围。2)氧化风机出口减温水,氧化风机出口减温水我们是保持开位,运行时不做调整,这部分减温水是可控的。3)吸收塔供浆。吸收塔的供浆多少受入口硫份,Ca/S比,液气比,PH值,出口硫份等多重因素影响,为保证烟囱出口硫份低于超净排放值,第一要保证浆液与烟气的亲密接触反应,二是要保证浆液的质量。为节省厂用电,往往采用的是尽可能的减少浆液循环泵的台数,而通过加大供浆来维持出口的排放值,导致供浆量偏大,增加了吸收塔的液位。4)工艺水和冷却水箱每天两次的对吸收塔的事故喷淋,因时间较短,流量可以忽略不计。5)回收水至吸收塔。石膏排浆泵将吸收塔浆液从吸收塔输送至旋流器,一部分至回收水箱,另一部分至真空皮带脱水机,石膏被排出,有的直接回回收水箱,有的通过真空罐至回收水箱。新增三路水源,第一是工艺水对真空泵的密封水,流量可控。第二是工艺水对滤布冲洗水箱的补水,受浮球阀控制,时刻保证滤布冲洗水箱水位。在脱石膏初期,浆液密度大,浆液中含水相对少,至滤布冲洗水箱的水较后期浆液密度低时少,存在先期工艺水对滤布冲洗水箱补水的过程,增加了部分外来水。第三是工艺水箱溢流或暴雨天气,水会流至预洗涤地坑,会自启预洗涤提升泵,将预洗涤缓冲箱液位抬高,定期开预洗涤外排泵对滤布冲洗,回水至回收水箱。

(2)吸收塔的出水。1)吸收塔的蒸发量。吸收塔入口的烟气温度对吸收塔内液位有很大的影响,烟温越高,吸收塔浆液的蒸发量也就越大。这个与排烟温度,煤种,低温省煤器的投用有很大的关系。2)吸收塔脱石膏。吸收塔脱石膏之后产生的回收水再次返回塔内,返回的水量较脱石膏带出去的略低,可控。

3 吸收塔水不平衡的解决方案

(1)巡检现场测量密度的及时性,巡检接班后巡检第一时间至现场测量浆液密度,通过主控对测点的选择,选出与实际最接近的真实液位和密度。同时由于密度有了参考性,对真空皮带脱水机的及时启停提供有力的判据,避免受人为主观看法的不准确的影响。

(2)对重大辅机浆液循环泵和氧化风机再次进行优化,测量每台浆液循环泵的流量,避免单一的光供浆不开泵的现象。对氧化风机的出力重新评估,最好对氧化风机增加变频改造,避免开单台风机出力不足,两台过量的现象。

(3)优化除雾器冲洗的频率,除雾器冲洗在低省未改造之前是对吸收塔补水的一个重要手段。随着低省的投入,烟温的降低,蒸发量大大减少,除雾器冲洗频率也应在保证除雾器差压的基础上适当减少次数。

(4)对吸收塔供浆的优化,INFIT改造前供浆是通过电动阀来控制,PH值下降至某值,开始供浆,PH值上升至某值,停止供浆,某种程度保证供浆能几乎百分百消耗,而INFIT改造后,调阀跟踪PH值,时刻微量供浆。在高硫份时调节很好,但一旦低硫份时,由于持续供浆,造成PH值远超设定值,易发生吸收塔中毒现象。

(5)目前我们优化了在吸收塔高位時脱石膏同时制浆,可以将部分回用水制成浆液,避免回塔内造成水位升高。这种方式只能缓解,维持的前提就是浆液的高消耗。一旦更换煤种,低硫份煤种,供浆消耗一下子降低,浆液无法消耗,两台浆液箱满,回收水还是要打回塔内。同时利用脱石膏的回水再进行制浆,会让浆液的纯度大打折扣,对浆液的需要远超之前,吸收塔液位易超标。

(6)增加对阀门的检查,吸收塔水不平衡最主要的现象就是蒸发量小于补水量,补水量突然增大的原因就是工艺水,除雾器冲洗水对吸收塔系统的内漏,例如浆液循环泵的机封水,除雾器冲洗阀内漏,工艺水对管道冲洗的内漏,甚至工艺水对滤布冲洗水箱补水浮球阀的卡涩,事故冷却水箱浮球卡涩均导致补水量增加。