|
本文简要叙述了对传统发电机组脱硫系统各附属系统的运行优化，在环保达标的同时实现节能减排，降低成本，取得的良好运行效果和经验。 0引言 脱硫系统是电厂重要的环保设施之一，湿发脱硫效果比较明显，工作效率较高，各个公司设计的脱硫系统也各具特色。平顶山热电脱硫项目由于设计、运行管理、设备维护等原因，现场出现的问题也较多，不仅造成设备频繁损坏，也存在较大的能源消耗，本文就是根据现场实际试验和实践，在保证环保指标的基础上，通过优化脱硫系统各个附属系统的运行方式，取得了良好的节能减排效果和经验，对于同行业实现清洁生产和节能降耗有重要的借鉴意义。 1基本情况 平顶山热电有限公司210MW机组热电联产机组烟气脱硫装置为奥地利（AEE）技术的石灰石--石膏湿法烟气脱硫系统，一炉一塔配套布置，每套脱硫装置的烟气处理能力为每台锅炉在校核煤种BMCR（最大连续出力）工况时的烟气量，并能适应35％BMCR～100％BMCR所有工况，FGD装置脱硫率不小于95%。 两台机组脱硫系统共用一套脱硫废水处理装置，废水处理系统正常处理能力为8t/h，最大处理能力为10t/h。脱硫废水处理系统采用传统处理工艺，由废水反应系统、加药系统、排泥系统等组成。真空皮带机下部滤液水以及滤布冲洗水进入滤液水池。废水经滤液泵打入废水处理系统，依次经过中和箱、沉降箱、絮凝箱、浓缩澄清池，使脱硫废水处理后的达到国家排放标准。 石灰石浆液的制备过程为：汽车运来的≤20mm粒径的石灰石原料经缷料斗送入振动给料机，经振动给料机、石灰石皮带输送机、斗式提升机、埋刮板输送机送入石灰石仓内储存。石灰石仓内的石灰石经电磁振动给料机、称重皮带给料机后，与工艺水一起进入湿式球磨机碾磨成石灰石浆液流进磨机排浆罐，再由排浆泵打入石灰石旋流器进行分离，粒径大的不合格浆液由旋流器底部流回湿式球磨机再次碾磨，粒径合格的浆液经溢流管流入石灰石浆液池储存，根据工艺需要由石灰石浆液泵将合格浆液打入吸收塔内。 2运行调整与优化 2. 1脱硫湿磨系统 湿式球磨机是电厂脱硫系统所属设备中的重要附属系统，由水平的筒体、进出料空心轴及油系统等部分组成，石灰石和工艺水由湿磨入口进料端空心轴进入筒体内，当湿磨运行时，在摩擦力、惯性和离心力的作用下，石灰石和水将会在筒体的带动下被带到一定的高度后抛下，石灰石在重力的作用下下落，与湿磨筒体内的衬板和已先前落下的石灰石碰撞而击碎，磨碎后的石灰石在工艺水的作用下，形成石灰石浆液，通过湿磨机空心轴颈排到湿磨机浆液箱，由浆液循环泵送至旋流分离器进行分离筛选，合格的浆液进入石灰石给料储备箱进行备用。 电厂燃用平顶山烟煤，硫份均低于设计的0.5%，采用石灰石碳酸钙含量85%以上均能满足运行要求。但是，由于电磁给料机长期以来出力严重不足等问题，使湿磨机出力也受累限制，湿磨实际出力小于铭牌出力；在此条件下，为了满足脱硫负荷，提高脱硫效率，常常启动两台湿磨系统，才能满足现场生产的需要，造成很大电能浪费，同时磨出的浆液密度高，颗径大，出料筛经常堵塞石料，从而使出料溢流口长期漏浆、出料浆液品质长期不合格、粒径分布偏大、湿磨循环泵磨蚀严重、浆液循环泵的三大件使用寿命普遍缩短、系统管道及设备磨蚀较大、漏浆严重、现场文明卫生治理困难等一系列问题。
根据以上存在的问题，为提高湿磨出力，首先解决的问题是电磁给料机出力严重不足的问题。经对现场设备运行情况长期观察，发现电磁给料机实际出力比铭牌出力小的主要原因是电磁给料机震动幅度太小，使石料粘附在仓壁上，降低了给料效率，而震幅较小又是由于电磁铁与衔铁的间隙过小引起。为了提高电磁给料机震动幅度，同时又要保证给料机震动力度，通过调节电磁铁与衔铁的间隙和多次试验，大大增大了给料机的振幅，电磁给料机的出力增加了40%，同时大幅降低了雨雪天给料机下料不畅的问题。 在料水比的优化上，将研磨水和稀释水量具体数据化，原设备运行时，下料量为1-1.5吨时,研磨水量仅仅为0.2-0.4吨,由于研磨水量的过小,导致球磨机内部以及出口浆液密度过大,导致球磨机及其附属系统磨损严重,出口频繁堵塞等系列问题。现将研磨水的比例调整为：研磨水量不能低于下料量的50%运行，当下料量2-2.5吨运行时，研磨水基本保持在1.5吨/小时左右，研磨水与稀释水的总量不低于3倍的下料量，这样既保证了合格的浆液品质，又保证了合适的浆液密度。按照以上方法，通过现场试验和观察，效果良好，没有发生球磨机出口溢流，系统磨损大幅度降低，设备寿命提高了近1.5倍，浆液品质也达到了合格要求，现场文明生产情况也彻底改观。
2. 2吸收塔 脱硫系统长期以来，由于现场水平衡失调，吸收塔一直保持高液位运行，尤其是在低负荷时表现特别明显,吸收塔液位长期保持在11.3-11.5米高水位运行，液位控制困难。由于吸收塔液位较高，导致除雾器不能有效进行冲洗，除雾器压差过大；浆液顶部部分泡沫通过原烟道进入GGH，使其内部结垢堵塞，造成系统压差过高,有时甚至限制机组出力运行。吸收塔高液位运行也经常造成现场浆液溢流，污染环境卫生,从而增加地面清洁冲洗水量，形成恶性循环。吸收塔的高液位运行，不仅影响脱硫系统的安全运行，还造成脱硫系统耗电量增大，增加脱硫运行成本。
根据现场仔细长期的观察，吸收塔液位偏高的主要原因是：现场杂用水量进入脱硫系统较多以及球磨机使用的滤液水量偏少原因造成的，其中，现场地面冲洗水大量进入脱硫系统，较多转机设备的冷却水、机封密封水以及皮带脱水系统有较多的阀门存在内漏问题，这些水源全部进入脱硫系统，另外，球磨机用滤液水量较小，这些都是造成吸收塔液位经常偏高的原因。 因此，吸收塔液位优化调整，重点是设备治理，通过对脱硫系统内漏阀门更换和调整，消除6个内漏点，将现场备用设备的冷却水以及密封水全部解列，充分利用湿磨系统料水比和研磨水和稀释水比例的优化成果，有效降低了进入脱硫系统的杂用水量，同时，球磨机使用的滤液水量的增加，彻底解决了吸收塔水位偏高问题。目前吸收塔液位控制在10.0米-10.5米之间，使脱硫系统安全性和可靠性显著升高，脱硫系统电耗也显著降低，尤其是氧化风机电流降低尤其明显，较优化前降低15-20A，年节约脱硫用电量约8万千瓦时，脱硫工艺水量也大幅降低，年节约工艺水量约2万吨。优化后不仅提高脱硫设备运行的可靠性，而且现场文明生产环境大幅改善。
2. 3脱硫废水系统 电厂脱硫废水系统自从投运以来一直存在废水排放量大的问题，且脱硫废水处理系统进水悬浮物浓度偏高，浓度平均在8%左右，由于废水排放浓度原因超过设计值，导致废水出水排放浊度频繁超标，重金属超标等现象，为保证脱硫废水排达标放问题，原设计单位以增加加药剂量的方法来解决上述问题，在废水加药量中，絮凝剂每天需要加药量为100kg，助凝剂每天需要加药量为25kg，为保证加药量，需要启动两台絮凝剂加药泵和两台助凝剂泵运行，虽然保证了各项指标的达标排放要求，但结果是造成现场废水产生污泥量较多，经常堵塞污泥入口管道，频繁人工清理澄清器污泥，造成不必要的生产费用，增加了污泥处理成本，也影响现场文明生产，甚至污染物通过雨水系统污染环境。脱硫废水加药费用居高不下，造成不必要的生产费用。
根据现场观察，造成原脱硫废水浓度高主要有以下两个原因造成：1、原真空皮带机的滤液水与#7脱硫PH计浆液一起排入地坑，地坑泵将地坑内的浆液排放进入滤液水池。2、真空皮带机的滤布与滤布刮刀磨损严重，导致滤布刮刀与滤布间隙较大，滤布上余留的石膏较多，滤布冲洗水将滤布上余留石膏冲洗进入滤液水池。同时受上述湿磨和吸收塔液位存在问题的影响，脱硫废水系统的优化主要从两方面入手，首先将真空皮带机滤液水由原来的排入地坑改为排放直接进入滤液水池；其次，经常调节真空皮带机滤布刮刀下部的配重，通过配重来调节滤布与刮刀的间隙，减少滤布上残留石膏量。通过以上两个问题的解决，脱硫废水处理系统进水的浓度由原来的8%降低到现在的2.9%。由于脱硫废水处理系统进水浓度的大幅降低，为下一步调节废水处理加药量提供了空间。3月份通过优化后，实现一台助凝剂泵和一台絮凝剂运行满足正常生产需求，加药量降低了一半，废水浊度日益改善；并随着废水浊度变化继续优化加药量，直至实现最终平衡，通过以上的实验，日絮凝剂消耗量减少了84%，助凝剂减少了89.4%，同时污泥的排放量从以前的5吨/天,降低到现在的2-2.5吨/天，淤泥排出泵入口没有再发生堵塞现场，年可以节约加药费用20万元左右。 图1优化后废水加药量变化趋势
通过长达半年的连续试验与优化，脱硫能耗指标与资源消耗情况显著改善，脱硫系统耗电率下降约0.16%，水资源月消耗量减少1.9万立方。 图2 脱硫系统耗电率变化趋势
图3 脱硫系统耗水量变化趋势
下一步打算:通过吸收塔水位降低，废水排放不能以调节水位为目的，而以调节氯离子浓度为主要控制目标，这样可以进一步降低废水加药量以及废水排放量。 4 结束语 在当前最严格环保政策要求下，在满足企业环保指标达标排放的基础上，通过不断探索、改进思路，结合多次试验、运行优化实践和设备治理，提高了脱硫设施运行效率，降低脱硫系统运行成本，在脱硫系统运行可靠性和经济性方面取得了丰硕的成果，达到了经济运行的目的，也为同行业、同类型机组脱硫系统的的安全可靠运行和节能减排提供了可借鉴的宝贵经验，具有很好的推广价值和实际意义。 （编辑;Nicola） |
