火电厂石灰石-石膏湿法脱硫常见故障分析

党志国

摘要：近些年来绿色节能环保出现在国家政策中，为了有效的降低对生态环境的污染，最大程度上提高资源的利用率，全球范围内在烟气脱硫方面展开研究，研发出石灰石-石膏湿法脱硫技术。文章分析了石灰石-石膏湿法脱硫系统的热工仪表和执行机构常见故障，提出在日常检修和维护方面必须结合脱硫系统的具体工况、参数、位置等进行逻辑分析，由故障报警的直接反馈点到间接可能情况进行分级检查。指出迅速准确地找到故障并及时排除，才能最大程度地减少损失。

关键词：火电厂;烟气;脱硫;故障

1导言

火电厂在生产过程中，锅炉燃烧产生的烟气含二氧化硫、氮氧化物和粉尘等污染物，对周边环境和人体健康产生了很大的影响。因此在日常检修和维护方面必须结合具体工况、参数、位置等进行逻辑分析，才能迅速准确地找到故障原因，及时排除故障。

石灰石-石膏烟气脱硫工作原理

原烟气从吸收塔下侧进入吸收塔自下而上流动，脱硫吸收剂石灰石浆液经浆液循环泵送至喷淋层经喷嘴雾化后自上而下流动，吸收剂液滴与烟气发生逆流接触，烟气中的SO2及部分SO3、HCl、HF等与浆液中的CaCO3发生化学反应生成CaSO3和少量CaCl2、CaF2后，落入吸收塔底部浆液池，再与氧化风机鼓入的空气中的O2反应生成CaSO4和CO2，并最终生成石膏CaSO4·2H2O经石膏排浆泵排出，CO2随烟气排除，从而达到烟气脱硫目的，主要化学反应方程式为2CaCO3+H2O+2SO2=2CaSO3·1/2H2O+2CO2↑和2CaSO3·1/2H2O+O2+3H2O=2CaSO4·2H2O。（化学方程式中有些数字是下角标）

3火电厂石灰石-石膏湿法系统运行常见故障

3.1阀门卡涩故障报警

阀门的卡涩分为“假卡”和“真卡”两种状态。“假卡”的表现形式是：运行操作画面显示故障报警不可操作，但用手动方式旋转几圈后，阀门又可以服从主控操作。

产生原因为：

3.1.1阀门关力矩设定过大，开限位设定过于滞后，关闭过紧或开力矩动作出现卡涩。

3.1.2阀门在电动关闭后，又人为的进行关闭使阀门出现卡涩。针对假卡现象，需要按照要求调整开关力矩值，但由于此力矩值在出厂前已按照设计要求设定好，所以在调整时应按照厂家提供的设备维护手册进行。“真卡”的表现形式为：运行操作画面显示故障报警不可操作，采用手动后阀门仍然无法操作。该现象产生的原因主要有：（1）阀门丝杆变形;（2）电动头内部传动部分锈蚀;（3）阀腔内部有异物卡住阀瓣，使阀门无法正常开启和关闭。对于真卡故障，需要根据故障的具体原因进行分析和处理，更换损坏的部件或对异物进行清理。

3.2压力、差压变送器的常见故障

在火电厂烟气脱硫系统中，被测介质多为烟气和浆液，烟气内有易堆积的灰尘，浆液本身易发生沉淀，两者都极易发生采样管路堵塞，从而造成压力、差压变送器显示值偏大或偏小或波动。在不影响工艺生产的情况下，进行吹扫或者冲洗，去除堵塞物质。

脱硫系统的被测介质多为腐蚀性介质，且含有灰或泥沙，易磨损管道。所以在采样管路焊接处易出现磨损腐蚀，出现砂眼或裂缝。若吹扫后依然异常，则检查采样管路各接口处是否上紧是否完整，有无漏气。例如，介质为烟气时，可将肥皂水涂抹在接口处，若有气泡产生，则说明此处有泄露。若漏气则紧固接口或更换管道。

3.3电磁流量计的常见故障

常见故障为管道内有介质流动，但显示为零。常见原因为浆液在管内流动有时会产生气泡，当气泡正好黏在测量点时，测量值会不准。所以当电磁流量计发生故障时，首先懷疑由气泡引起，可让运行人员通过瞬间加大流量来推走气泡，使流量计正常工作。若无效，则怀疑电磁流量计测点损坏，检验确证后更换新流量计。

4石灰石-石膏湿法脱硫技术分析

4.1吸收塔系统

吸收塔采用逆流喷淋塔，烟气由侧面进气口进入吸收塔，并在上升区与雾状浆液逆流接触，处理后的烟气从吸收塔顶部排出至烟囱。吸收塔塔体材料为内衬丁基橡胶的碳钢板。吸收塔烟气入口为内衬C276的碳钢板。塔内配有3组喷淋层，安装的双头空心锥型喷嘴使气液有效接触，并达到高的SO2吸收性能。每个吸收塔配置3台循环泵。脱硫后的烟气流向装在吸收塔顶部出口处的除雾器。在这个过程中，烟气与吸收塔喷嘴喷出的再循环浆液进行有效的接触。吸收塔总高度为37m，直径为16m，吸收塔浆液区高为10m。吸收塔内烟气流速为3.77m/s，烟气在塔内停留时间约为4～5s。吸收塔浆池容积为2010m3，液气比为11.51。

吸收了SO2的再循环浆液落入吸收塔反应池。吸收塔反应池装有7台搅拌器。氧化风机用于将氧化空气鼓入反应池中与浆液反应。氧化系统采用喷枪式系统，氧化空气被注入到吸收塔内的浆液中。一部分HSO3-在吸收塔喷淋区被烟气中的氧气氧化，剩余部分的HSO3-在反应池中被氧化空气完全氧化。吸收剂（石灰石）浆液被引入吸收塔内中和氢离子，使吸收液保持一定的pH值。中和后的浆液在吸收塔内循环。

吸收塔石膏排出泵连续地把石膏浆液从吸收塔打到石膏脱水系统。浆液浓度大约25wt%。

脱硫后的烟气通过除雾器来减少携带的水滴，除雾器出口的水滴携带量不大于75mg/Nm3。两级除雾器安装在吸收塔的顶部。除雾器由阻燃聚丙烯材料制作，型式为屋脊型，两级除雾器均用工艺水冲洗。

吸收塔入口烟道侧板和底板处装有工艺水冲洗系统，冲洗自动定期进行。冲洗的目的是为了避免喷嘴喷出的石膏浆液带入入口烟道后干燥粘结。

4.2石灰石浆液制备

石灰石浆液制备系统为两台机组公用系统，满足石灰石粒度（≤20mm）要求的石灰石块通过卸料斗下落至石灰石卸料振动给料机，然后通过石灰石卸料振动给料机后的石灰石斗式提升机、石灰石仓顶埋刮板输送机送入石灰石料仓，由料仓通过称重式皮带给料机送入石灰石湿式磨机。系统运行时，为控制装置运行所需的石灰石量，采用变频式称重皮带给料机控制进入湿式球磨机的石灰石量，根据进入磨机的石灰石量，通过石灰石湿式球磨机进口研磨水管道上流量调节阀控制调节进入石灰石湿式球磨机的工艺水量，磨制好的浆液由石灰石湿式球磨机出口自流到磨机浆液再循环箱，通过浆液再循环泵打入石灰石浆液旋流站，满足品质要求的旋流站溢流浆液进入浆液分配器，通过分配器的调整，满足系统出力要求及石灰石粒度要求的石灰石浆液流入石灰石浆液箱，其余浆液返回石灰石湿式球磨机进料口重新磨制，参与湿磨制浆再循环。石灰石浆液箱中的浆液加水调配至吸收塔要求的浆液含固量，通过石灰石浆液泵送入吸收塔。石灰石浆液制备系统可分为石灰石输送系统、球磨机制浆系统、浆液泵供浆系统三部分。

4.3石膏浆液排出系统

吸收塔内石膏浆液达到一定浓度后，由石膏浆液排出泵排出至石膏浆液旋流站，在旋流站内实现浆液的浓缩分离。每套脱硫系统各设置1台石膏浆液旋流站，旋流站在运行过程中不需要进行调整。旋流站底流自流至真空皮带脱水机，溢流进入滤液水箱。控制设备有：石膏浆液排出泵、石膏浆液排出泵入口门、石膏浆液排出泵出口门、石膏浆液排出管路冲洗门、旋流站入口前排出管路冲洗门、石膏浆液排出泵出口再循环门。

4.4节能环保分析

当前，在火电厂使用烟气脱硫技术过程中，充分彰显节能环保的主题。企业在发电完成后有效利用发电过程中产生的副产品，避免副产品的二次污染，实现资源的回收，提高资源利用率从而达到现有节能环保的目标。通过对副产品的研究分析与应用，在一定程度上让烟气脱硫技术水平与效果都得到了巨大的提升。由此可见，对副产品应用的研究很大程度上关系着现有烟气脱硫化技术的发展水平。该技术最基本是能够实现火电厂烟气的脱硫的需要，其次在火电厂发电后充分利用剩余的各种资源，保护了环境，使企业达到国家节能减排的标准要求，实现经济效益与环境效益的统一，响应了国家可持续发展的号召。该技术对企业对社会对国家均具有重大深远的意义。

结束语

综上所述，火力发电厂烟气的脱硫技术可以大大改善空气质量。在烟气处理中，应综合采用各种处理技术，提高火电厂烟气脱硫效率，提高火电厂的生产和运行效率，降低运行成本。因此，烟气脱硫技术应用应该得到广泛的支持、推广与使用。

参考文献

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