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石灰石―石膏湿法脱硫系统的优化

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摘 要:天津军粮城发电有限公司现役的六台锅炉均采用石灰石-石膏湿法脱硫。在运行的五年时间里,结合现场的运行情况和处理过的设备缺陷,对原设计建设的三期、四期四台锅炉的脱硫系统中的石灰石制浆系统、测量吸收塔浆液的PH计和密度计、吸收塔地坑做了优化:增加了一套石灰石供浆系统;将测量吸收塔内浆液的PH计和密度计串联接在循环泵的出口管的分支上,这样在不出石膏的情况下,石膏排出泵可以停止运行,达到节能的效果;吸收塔地坑泵可以将浆液打到相邻的另一个吸收塔内。

关键词:石灰石;脱硫;优化;吸收塔

天津军粮城发电有限公司的三期(#5、#6炉)、四期(#7、#8)四台燃煤锅炉为210MW机组,采用传统的一炉一塔无气气换热器(GGH)的脱硫方式。脱硫装置由博奇公司总承包,于2008年底陆续投产运行,目前已经运行了七年多的时间。国家对燃煤锅炉的烟气排放标准要求的越来越严格,结合实际的运行情况和我们处理过的设备缺陷,为了保证脱硫系统稳定的运行,对我厂的脱硫系统做了以下优化。

1 石灰石供浆系统的优化

如图1所示,在优化前,三期、四期的四个吸收塔共用一套石灰石供浆系统。在运行过程中,出现过石灰石浆液箱顶部的搅拌器旋转时晃动,经分析确认是由于搅拌器下面的叶片发生脱落造成这种现象的。这个缺陷如果不及时处理,不仅会损坏搅拌器的,而且对石灰石浆液泵本体及附属设备会有影响。为了处理这个缺陷,我们需要清空石灰石浆液箱,打开入孔门去寻找脱落的叶片再重新安装。在寻找叶片和进行叶片回装时的这段时间内吸收塔是不能供浆的。因此在清空石灰石浆液箱的过程中,我们给吸收塔多供浆,提高塔内的pH值。但是这样做只能短时间的维持出口二氧化硫不超标,随着时间的增加,塔内的pH值会下降得很快。根据国家环保部的要求,脱硫旁路已经取消。过低的pH值会严重损坏吸收塔内的防腐和浆液泵及相应的管道。因此,为了解决这个问题,我们对石灰石供浆系统进行优化改造,如图2所示,改造成两套图中所示的供浆系统。增加一套供浆系统,可以定期倒换使用。当一套设备存在缺陷时,可以启用备用供浆系统。

2 吸收塔pH计和密度计的改造

如图3所示,按照最初的运行方式,pH计和密度计串联接在石膏排出泵的出口母管上。吸收塔内浆液的pH值应维持在5.0-6.2之间。过低的pH值对吸收塔及附属设备不仅造成腐蚀,而且还会降低二氧化硫的脱除率;过高的pH值使石灰石难溶解,造成吸收剂的浪费。因此需要随时监测吸收塔内浆液的pH值,那么石膏排出泵必然会有一个在不间断的运行。这种运行方式不仅缩短了石膏排出泵的使用年限,而且增加了整个脱硫系统的电耗。基于此问题,我们在浆液循环泵A的出口管引出一个分支,如图4所示,将pH计和密度计串联在上面来监测塔内浆液的pH值和密度,在需要置换吸收塔内浆液时再启动石膏排出泵。

3 吸收塔地坑管道的改造

如图5所示,吸收塔的地坑收集冲洗水、冷却水等。当地坑液位达到一定高度时,启动地坑泵将地坑中的浆液返回到相应的吸收塔中。当进行大小修,需要清空吸收塔时,我们利用石膏排出泵将塔内的浆液排到事故浆液箱内。在清空吸收塔的过程中,地坑中的浆液还会通过地坑泵返回到吸收塔内,延长了清空吸收塔的时间。特别冬季,为了防冻会将事故浆液箱停止运行。仅靠石膏排出泵出石膏清空吸收塔,需要更长的时间。为了争取更多的检修时间,尽快清空吸收塔,如图6所示我们增加了一根地坑泵去相邻吸收塔的管道,使地坑中的浆液打回到相邻吸收塔内。

4 结束语

人们对环境问题越来越重视,燃煤电厂的烟气排放指标也越来越严格。脱硫系统作为电厂的第四大主要系统,结合在运行和检修过程中出现的问题,我们对现场的脱硫系统做了改进来保证其稳定运行。

(1)通过增加一套石灰石供浆系统,来提高裕度保证其持续运行。

(2)将测量吸收塔浆液的pH计和密度计串联在浆液循环泵出口管分支上,延长石膏排出泵的使用时间,节省电耗。

(3)吸收塔地坑泵出口管增加一路去相邻吸收塔,缩短清空塔内浆液的时间,争取更多的大小修时间。