【技術(shù)匯】火電廠煙氣旁路脫硫技術(shù)缺陷和危害說(shuō)明

大氣網(wǎng)訊:隨著綠色環(huán)保理念的提出，我國(guó)火電廠煙氣旁路脫硫技術(shù)改造理念越來(lái)越受到相關(guān)行業(yè)技術(shù)人員熱議，取消脫硫旁路系統(tǒng)幾乎已經(jīng)成為了火電廠脫硫技術(shù)應(yīng)用的必然趨勢(shì)。而人們之所以提出這樣的想法，是因?yàn)榛痣姀S煙氣旁路脫硫技術(shù)存在一些較為明顯的缺陷和危害，已經(jīng)與當(dāng)前的技術(shù)水平要求存在較大出入。但是取消煙氣旁路脫硫技術(shù)又可能誘發(fā)一系列的問(wèn)題，因此，在實(shí)際落實(shí)執(zhí)行過(guò)程中，還需要具體情況具體分析，采取合理措施加以補(bǔ)償。

1 火電廠煙氣旁路脫硫的缺陷和危害

1.1 降低鍋爐運(yùn)行效率，影響脫硫設(shè)備整體性能

煙氣旁路系統(tǒng)的存在會(huì)對(duì)進(jìn)入省煤器的流量進(jìn)行分流，從而降低省煤器的吸收熱量，致使整個(gè)鍋爐裝置的熱效率也被同時(shí)降低，而且分流后煙氣流速也會(huì)變慢，這樣就會(huì)增加省煤器和其他設(shè)備構(gòu)件積聚煙灰的概率，有可能導(dǎo)致設(shè)備局部過(guò)熱而爆管。而如果為了避免這種問(wèn)題的發(fā)生而增加吹灰器運(yùn)行頻率，則會(huì)增加設(shè)備能耗，給火電廠增加成本負(fù)擔(dān)，與此同時(shí)還有可能因?yàn)榇祷翌l率增加使得進(jìn)入煙囪的煙氣溫度過(guò)低，給煙囪造成被結(jié)露腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)。面對(duì)這種情況，即便是選擇調(diào)整鍋爐設(shè)備的參數(shù)，同時(shí)增加燃煤量的方法來(lái)提高到達(dá)省煤器煙氣的溫度，也還需要對(duì)燃燒器的角度進(jìn)行調(diào)整，這樣會(huì)造成省煤器的各個(gè)受熱面，包括過(guò)熱器、水冷壁以及再熱器等，都面臨煙氣過(guò)速、過(guò)熱的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)還會(huì)增加受熱面磨損幾率，相應(yīng)的，過(guò)熱器和再熱器吸收了過(guò)多的熱量，減溫器的噴水量就要增加，實(shí)際上還是增加了能耗。

1.2 增加除塵器出力，增加除塵設(shè)備被腐蝕的危險(xiǎn)

煙氣旁路使用過(guò)程中有時(shí)候需要噴射濃鹽水，通過(guò)鹽分結(jié)晶的析出，來(lái)增加除塵設(shè)備的出力，使其達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。但是在使用這種方法的同時(shí)，結(jié)晶出來(lái)的鹽分也會(huì)在排渣口結(jié)塊形成污堵現(xiàn)象，久而久之就會(huì)逐步腐蝕除塵設(shè)備，降低其運(yùn)行性能，縮短設(shè)備使用壽命，給火電廠無(wú)形中增加很多不必要的設(shè)備維修支出。除此之外，鹽分結(jié)晶同時(shí)蒸發(fā)出去的水蒸氣同樣也會(huì)對(duì)除塵設(shè)備產(chǎn)生或多或少腐蝕危害。

1.3 使鍋爐煙道系統(tǒng)改造空間受限，增加檢修難度

鍋爐的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，脫銷(xiāo)或脫硫裝置本身已經(jīng)占據(jù)了很大一部分，使得鍋爐可改造彈性空間十分有限，在此基礎(chǔ)上再增加煙氣旁路系統(tǒng)，便更加縮小了改造空間范圍，不僅如此，使用煙氣旁路系統(tǒng)的同時(shí)，還要配備煙氣擋板，以便后續(xù)檢修旁路噴淋設(shè)備使用，這從某種角度來(lái)說(shuō)實(shí)際上是增加了鍋爐故障點(diǎn)范圍，而且如果真的發(fā)生燃燒事故，關(guān)閉煙氣旁路，就會(huì)導(dǎo)致鍋爐內(nèi)煙氣量迅速積聚，破壞鍋爐系統(tǒng)的正常運(yùn)行功能。鍋爐內(nèi)的煙氣都是高溫狀態(tài)，具有極高的危險(xiǎn)性，檢修人員要在如此狹窄的空間范圍內(nèi)定位故障點(diǎn)，并采取準(zhǔn)確措施加以應(yīng)對(duì)，難度相對(duì)來(lái)說(shuō)比較高，而且這對(duì)于檢修人員的生命安全也存在很大威脅。

2 取消脫硫系統(tǒng)煙氣旁路的必要性

就目前我國(guó)大多數(shù)火電廠脫硫裝置應(yīng)用情況來(lái)看，煙氣旁路系統(tǒng)的仍然占據(jù)著很大市場(chǎng)，當(dāng)前要取消煙氣旁路系統(tǒng)的原因主要是從環(huán)保角度考量，同時(shí)也是為了改善火電廠脫硫裝置的運(yùn)行效率，減少一些危害的產(chǎn)生。脫硫環(huán)節(jié)是火電廠生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中不可或缺的一部分內(nèi)容，因?yàn)橹T多原因限制，煙氣旁路脫硫裝置缺乏足夠的主動(dòng)性，所以使用效率一直比較低。基于以上這些原因，綜合考慮當(dāng)前火電廠脫硫裝置的設(shè)計(jì)技術(shù)水平，去掉煙氣旁路系統(tǒng)是符合時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)的。

3 取消后應(yīng)采取的補(bǔ)償措施

3.1 加強(qiáng)煙氣的預(yù)處理

在吸收塔入口煙道上設(shè)計(jì)兩套事故噴淋系統(tǒng)來(lái)保護(hù)塔內(nèi)的設(shè)備。主要表現(xiàn)在鍋爐點(diǎn)火初期和機(jī)組故障跳閘時(shí)，進(jìn)入FGD塔的煙氣溫度會(huì)非常高，預(yù)估可達(dá)180℃,故須應(yīng)把短瞬事故性超高溫度在最極短的時(shí)間內(nèi)迅速降低，降低達(dá)到設(shè)計(jì)溫度，這樣避免高溫容易對(duì)吸收塔內(nèi)設(shè)備如除霧器、噴淋管、防腐等造成危害破壞。

3.2 增加吸收系統(tǒng)除油措施

油煙會(huì)在當(dāng)鍋爐啟動(dòng)投油或低負(fù)荷下投油時(shí)進(jìn)入吸收系統(tǒng)。通常有三種除油方法:一種是在吸收塔內(nèi)將油煙吸收下來(lái)，再將漿液進(jìn)行處理。第二種方法是將污染嚴(yán)重的石膏漿液直接拋棄。第三種是通過(guò)在吸收塔進(jìn)口煙道上設(shè)置的事故噴淋裝置，將煙氣中的油煙吸收下來(lái)，再通過(guò)泵輸送到廢水處理系統(tǒng)。

3.3 FGD系統(tǒng)主要設(shè)備的備用率需提高

應(yīng)該加大對(duì)FGD系統(tǒng)中的主要設(shè)備的必須備用率，考慮設(shè)置對(duì)系統(tǒng)中其它容易出現(xiàn)故障的設(shè)備或閥門(mén)100%的備用，設(shè)備選擇材料標(biāo)準(zhǔn)要提高，避免因FRP材質(zhì)問(wèn)題而產(chǎn)生的管道破裂、斷損產(chǎn)生等原因的產(chǎn)生碎片等造成的堵塞循環(huán)泵、噴嘴等現(xiàn)象，這樣既保證在漿液池內(nèi)維持氧化空氣需要的擴(kuò)散效果，保證石音等副產(chǎn)品的質(zhì)量又保證脫硫效率。

詳細(xì)方案如下：方案設(shè)置備用循環(huán)泵系統(tǒng)，備用一臺(tái)吸收塔循環(huán)泵及噴淋層。采用合金覆蓋用于支持吸收塔噴淋管的支撐梁，有效防控噴嘴對(duì)噴淋管支撐梁的沖刷和腐蝕，減少噴淋層的泄漏事故的發(fā)生。同時(shí)建議增加除霧器自動(dòng)沖洗系統(tǒng)，因除霧器設(shè)備處理的介質(zhì)混有石英、亞硫酸鈣固體顆粒，不適宜或不正確的沖洗極易導(dǎo)致出現(xiàn)大面積結(jié)垢，使除霧器的通道空間變狹窄，導(dǎo)致煙氣流速增快，將氣流中的固體顆粒直接帶至除霧器后方，導(dǎo)致除霧器上表面出現(xiàn)結(jié)垢，將會(huì)影響除霧器性能，增加一層沖洗能有效防止結(jié)垢現(xiàn)象的生成，保證除霧器的性能效果。合金材料也應(yīng)用在吸收塔漿液池內(nèi)的關(guān)鍵部件，如塔內(nèi)氧化空氣管道等高耐腐蝕的合金，避免因FRP材質(zhì)管道斷裂、破損產(chǎn)生的碎片等原因造成的循環(huán)泵、噴嘴等重點(diǎn)部件堵塞產(chǎn)生，保證脫硫效率。

3.4 提高設(shè)備耐腐蝕的性能和可靠度

不同設(shè)備選用不同的防腐材料，如吸收塔、煙道、鋼構(gòu)架箱罐、混凝土坑池、地溝等選用不同的耐腐蝕材料，有針對(duì)性的作出設(shè)計(jì)施工方案，優(yōu)化材料，杜絕為趕施工進(jìn)度無(wú)視環(huán)境因素的限制而違反防腐施工規(guī)定。

3.5 保障石灰石漿液安全供應(yīng)

如果石灰石漿液罐攪拌器或泵故障，極易造成新鮮的石灰石漿液不能及時(shí)輸送到吸收塔內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，使脫硫效率降低，所以應(yīng)當(dāng)采取措施避免以上原因降低脫硫效率。所以建議雙冗余設(shè)置石灰石漿液制備系統(tǒng)，雙套石灰石漿液制備系統(tǒng)之間互為備用，采用雙管路設(shè)計(jì)至吸收塔的石灰石漿液的供應(yīng)，保證無(wú)論是攪拌器還是漿液泵故障或管道堵塞、磨損的情況下，都可以滿足使用要求。

4 結(jié)論

經(jīng)過(guò)以上一系列分析闡述可以發(fā)現(xiàn)，火電廠煙氣旁路脫硫技術(shù)的應(yīng)用雖然起到了一定的作用，但是卻存在很多的缺陷，比如降低鍋爐熱效率、增加鍋爐運(yùn)行能耗等，與當(dāng)前環(huán)保低碳的發(fā)展理念不符。取消火電廠煙氣旁路系統(tǒng)已經(jīng)成為了勢(shì)在必行的趨勢(shì)，相關(guān)行業(yè)工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)此形成清晰認(rèn)識(shí)，在充分了解煙氣旁路系統(tǒng)危害和缺陷的基礎(chǔ)上，積極學(xué)習(xí)先進(jìn)的取消補(bǔ)償技術(shù)，以促進(jìn)我國(guó)火電廠脫硫技術(shù)應(yīng)用的長(zhǎng)期健康發(fā)展。