周小嘉

(大唐華銀株洲火力發(fā)電有限公司，湖南 株洲412007)

1 概述

脫硫凈水器是為脫硫設備提供工藝水的重要設備之一，它為脫硫系統(tǒng)運行提供合格水源。工藝水必須不斷供應和保持潔凈，否則會造成脫硫設備運行效率降低，運行成本增加，影響達標排放。保證凈水設備運行工藝性能達標，提高工藝水的質量和供量，對脫硫設備安全穩(wěn)定運行意義重大。某廠脫硫工藝水主要用于兩大部分，一部分用于除霧器沖洗，吸收塔、球磨機補充水，各管路和泵的沖洗;另一部分用于各機械密封的潤滑、沖洗、冷卻，以及冷油器的冷卻。前者用量非常大，占總供水量的60 ℅，后者潔凈度要求高，色度不超過15 度，渾濁度不超過3 度，不得有異臭，不得肉眼可見雜物。由于在設備選型階段忽視了工藝水的要求，脫硫設備投入運行后設備故障率升高，為系統(tǒng)的環(huán)保達標和經濟運行埋下了隱患。

該脫硫凈水器采用的是集混合、絮凝、沉淀、過濾、反洗、排泥、出水于一體的GYZG—300 型一體化凈水器。凈水器工作流程及工作原理見圖1。

2 結構中存在的問題

2.1 凈水器過濾層過濾效率下降

從原理上講，凈水器采用石英砂等有空隙的粒狀濾料層，通過黏附作用截留原水中懸浮顆粒，從而除去水中細小懸浮雜質。凈水器運行一段時間后，利用反向沖洗水沖刷黏附在石英砂上的雜質，以提高過濾處理水的質量。

圖1 凈水器工作流程及工作原理示意圖

2012年9月，大修時檢查發(fā)現(xiàn):原制造安裝單位用螺紋鋼緊密排列構成了過濾反洗裝置，利用螺紋鋼緊密排列間的間隙進行過濾。因螺紋鋼排結構的不合理性，造成其間隙已被石英砂填滿卡死，進出水的流通量非常有限，而且間隙不均(小間隙易堵塞，大間隙石英砂易漏過)?？p隙逐漸被泥沙堵塞，使得3 個過濾室?guī)缀跬耆氯?，剩下?個進出水的通流量也非常有限，勉強進入下凈水箱的水泥砂多。隨著運行時間增長，凈水器過濾層過濾效率大幅下降，無法向設備的機封潤滑、沖洗和冷卻提供潔凈的水源，造成整個脫硫系統(tǒng)機封經常損壞，除霧器、冷卻器易于堵塞。

2.2 凈水器反向沖洗水裝置失效

過濾及反洗是水處理工藝中的一個重要環(huán)節(jié)，凈水器運行時，在工作周期內隨著濾料層截污量的增加，濾料的孔隙率不斷減少，污泥滲透度加深，濾料板結，對水流的阻力增大，致使濾速下降，濾池水位逐漸上升，過濾后水濁度升高。為使濾池在短時間內恢復正常運行，保證出水水質和水量，此時必須進行反沖洗，沖擊濾料層。濾料間反復碰撞磨擦，濾料層激烈攪拌，泥球無法形成，已形成的泥球結構也被振動破壞，并使所有的濾料上的黏附物脫落，被反沖水帶走。由于螺紋鋼排過濾反洗裝置堵塞，經過濾到達下水箱的水量大幅減少，致使反洗工作時無法提供足量的水由下而上對石英砂進行反沖洗，進入過濾區(qū)的大量水還未到達過濾層下的下水箱時就形成假反洗流走。假反洗浪費大量的水，使凈水器裝置對脫硫系統(tǒng)供水嚴重不足，吸收塔難以維持正常水位。

3 過濾室底層改造及效果

3.1 改造的實施

由于螺紋鋼排過濾反洗裝置的堵塞，沉淀排泥后的水無法過濾到達下清水箱輸出，更無法進行正常的反洗，所以必須將過濾池底層進行徹底改造。在割除全部螺紋管排、徹底清理管排下的下清水箱沉積泥沙后，安裝固定排水帽的多孔板和2 100 個排水帽，替代螺紋鋼排過濾。排水帽擔負著凈水器過濾和反洗的重要作用，采用ABS 工程塑料制造，承壓強度高，踩碰不碎，有較強的耐腐蝕能力。濾頭的濾帽側弧面上均勻開有精心加工的長條均勻細縫。由于排水帽的特殊結構，既能防止濾料的漏出，又不會堵塞，使過濾和反洗通暢，如圖2 所示。

圖2 過濾室底層過濾反洗裝置改造后效果示意圖

3.2 效果比較

1)過濾室

改造前:4 個過濾室有3 個幾乎全部堵塞，剩下的1 個通流量也有限，供水不足總量的1/2，且下清水箱泥沙沉積，無法由下而上反洗，不合格的雜質水作為工藝水輸送到各設備，當然不能起到潤滑沖刷機械密封的作用，因而導致機械密封磨損，泄漏不斷，現(xiàn)場長期漿水橫流，環(huán)境污染嚴重。

改造后:凈水器4 個過濾水室供應充足合格的工藝水，反洗通暢正常，配合設備機封水的通暢維護，使機封損壞現(xiàn)象幾乎消失，設備補水充足。脫硫系統(tǒng)現(xiàn)場干凈整潔。

2)設備缺陷

改造前:脫硫系統(tǒng)90%以上的缺陷屬于機封損壞。脫硫系統(tǒng)的機封總共有30 多臺，包括輸送泵機封，漿液循環(huán)泵機封、側攪拌器機封、沖洗水泵、溢流泵機封等。改造前每天出現(xiàn)機封磨損泄漏，而吸收塔側攪拌器泄漏時需停塔通宵更換。

改造后:設備缺陷率大幅下降，未出現(xiàn)設備泄漏現(xiàn)象，因設備損壞造成的停塔次數(shù)顯著減少。年節(jié)約機封采購成本約125 萬元，脫硫現(xiàn)場干凈整潔，脫硫設備安全穩(wěn)定運行。

3)經濟性

改造前:系統(tǒng)總需水量265 t/h，由1)分析知其供水量不足1/2，則浪費的循環(huán)水量為132.5 t/h，脫硫系統(tǒng)供水泵每天需24 h 連續(xù)不斷地運行才能滿足需求。

改造后:供水泵每天運行約14 h 即可滿足系統(tǒng)所需的總水量，年節(jié)約運行成本約150 萬元。

4 結論

脫硫凈水器過濾反洗裝置改造后，節(jié)省人力物力，減少環(huán)境污染。

設備機械密封是精密部件，要有充足的水和非常高的潔凈度，才能起到完好的潤滑和沖刷冷卻作用，才能確保機械密封正常工作。

〔1〕大唐華銀株洲火力發(fā)電有限公司． 310 MW 機組脫硫、除塵檢修工藝規(guī)程〔S〕． 2011．

〔2〕長沙電力學院，大唐華銀株洲火力發(fā)電有限公司． 310 MW 火電機組培訓教材(水處理及制氫裝置)〔M〕． 2002．

〔3〕唐金松． 簡明機械設計手冊〔M〕． 上海:上海科技出版社，1992．

〔4〕電力部建設協(xié)調司． 電力建設施工、驗收及質量驗評標準匯編(水處理及制氫裝置篇)〔S〕． 北京:中國電力出版社，2001．