火電企業(yè)二氧化硫達(dá)標(biāo)排放措施的探究

馬西軍

工業(yè)的發(fā)展使得很多企業(yè)為了追逐經(jīng)濟(jì)利益的最大化，對(duì)自然環(huán)境造成了極其嚴(yán)重的破壞，隨著時(shí)代的進(jìn)步社會(huì)的發(fā)展，人類(lèi)慢慢意識(shí)到了環(huán)境保護(hù)的重要意義，自然和生態(tài)環(huán)境已經(jīng)引起國(guó)家的高度重視。如何在保證工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，減免對(duì)環(huán)境的污染，已經(jīng)是非常重要的事情了?；痣娖髽I(yè)燃煤鍋爐的燃料硫份隨著煤炭市場(chǎng)的不斷變化也發(fā)生著變化，許多企業(yè)燃煤硫份已超出原脫硫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)硫份，而環(huán)保問(wèn)題是關(guān)系到國(guó)家經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重大問(wèn)題，火電企業(yè)需要燃燒大量的煤炭，由于發(fā)電用大量含硫煤炭的燃燒導(dǎo)致很多地區(qū)的大氣中含有相當(dāng)濃度的二氧化硫，嚴(yán)重影響環(huán)境，威脅人們的生活健康。如何保證煙氣二氧化硫達(dá)標(biāo)排放，提供清潔電力，是當(dāng)前火電企業(yè)發(fā)展中的重大技術(shù)關(guān)鍵。我們以某單機(jī)600MV燃煤發(fā)電企業(yè)為例說(shuō)明二氧化硫達(dá)標(biāo)排放的措施。該企業(yè)安裝4臺(tái)600MV鍋爐，原配套脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)燃煤含硫量為1.65%，近年來(lái)由于煤炭市場(chǎng)的變化，燃煤的含硫量遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)值，燃煤含硫量達(dá)到3.0%，脫硫系統(tǒng)入口的SO2濃度增大，原脫硫系統(tǒng)出口SO2濃度已無(wú)法滿(mǎn)足新的環(huán)保排放要求和機(jī)組安全運(yùn)行要求，所以需對(duì)原脫硫系統(tǒng)進(jìn)行增容技術(shù)改造、設(shè)備的可靠性研究、長(zhǎng)周期運(yùn)行調(diào)整進(jìn)行技術(shù)總結(jié)，從而達(dá)到滿(mǎn)足環(huán)境保護(hù)煙氣達(dá)標(biāo)排放要求的目的。

一、以確保達(dá)標(biāo)排放為根本，不斷加大設(shè)備改造力度

1.串聯(lián)吸收塔改造。脫硫增容改造采用石灰石-石膏濕式脫硫工藝，1、3、4號(hào)脫硫?yàn)榇?lián)吸收塔方案，即在原吸收塔前各增設(shè)一臺(tái)預(yù)洗滌塔，預(yù)洗塔尺寸為：（1號(hào)：φ16×36.5米；3號(hào)：φ16×36.5米；4號(hào)：φ17.4×36.9米）；2號(hào)脫硫改造采用對(duì)原有液柱塔進(jìn)行擴(kuò)容的方案（反應(yīng)池尺寸由22.1×13.3米增加到22.1×18.4米），同時(shí)對(duì)各脫硫輔助系統(tǒng)等進(jìn)行增容改造。此次改造燃煤硫份由原設(shè)計(jì)的1.65%提高到3.0%，脫硫系統(tǒng)綜合效率為97.3%。

2.GGH選用豪頓華公司的最新防堵型大通道換熱元件。換熱元件高度由原來(lái)的785mm改為現(xiàn)在的580mm，同時(shí)對(duì)GGH密封片進(jìn)行了更換。改造后，在滿(mǎn)負(fù)荷時(shí)增壓風(fēng)機(jī)電流下降約100A，GGH差壓降低1400Pa。2號(hào)機(jī)組自改造投運(yùn)后經(jīng)過(guò)9個(gè)多月的連續(xù)運(yùn)行，GGH差壓在大負(fù)荷時(shí)基本維持在1200Pa之內(nèi)。GGH吹掃方式改為蒸汽吹掃，蒸汽壓力保持在0.9-1.0MPa ，溫度260℃左右 ，同時(shí)更換了吹灰槍?zhuān)祾咝Ч黠@改善。將吹灰控制由PLC改為DCS控制，解決了PLC出現(xiàn)故障影響吹灰的問(wèn)題。

3.除霧器及噴嘴進(jìn)行差異化布置。一是在流速較高的區(qū)域增大噴嘴密度，以調(diào)整吸收塔內(nèi)的煙氣流場(chǎng)，減小煙氣進(jìn)入除霧器所夾帶的漿液量；二是對(duì)除霧器模塊進(jìn)行差異化布置，在流速較高區(qū)域，更換葉片間距為25mm的除霧器模塊，增加該區(qū)域的煙氣阻力，在流速較低區(qū)域，更換葉片間距為30mm的除霧器模塊；三是在第一、第二級(jí)除霧器布置靠近煙氣出口處，更換為專(zhuān)用高效防堵型模塊，降低煙氣阻力，從而保證除霧器葉片內(nèi)的流場(chǎng)均勻。通過(guò)改造，實(shí)際運(yùn)行中，除霧器差壓大幅降低，煙氣攜帶漿液造成GGH堵塞的問(wèn)題得到緩解，為主機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。截至目前，未發(fā)生因?yàn)镚GH或除霧器堵塞影響機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的事件，實(shí)現(xiàn)機(jī)組連續(xù)長(zhǎng)周期運(yùn)行在一年以上。

二、以控制燃煤硫份為關(guān)鍵，不斷加大配煤摻燒力度

一是按照大唐陜西公司要求，堅(jiān)持做好“三堆煤”管理（即一堆是劣質(zhì)煤，低熱值高硫份，用于低負(fù)荷和后夜運(yùn)行；一堆是高熱值低硫份煤，用于早晚高峰負(fù)荷；在此基礎(chǔ)上摻配第三堆煤，熱值和硫份適中，適用于平常負(fù)荷）。二是制定了公司《燃煤摻配管理制度》，通過(guò)配煤控制入爐煤硫份達(dá)到設(shè)計(jì)值90%以下，避免脫硫系統(tǒng)長(zhǎng)期在高硫份環(huán)境下運(yùn)行和超標(biāo)排放，確保機(jī)組穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

三、以運(yùn)行維護(hù)為重點(diǎn)，不斷提高污染物排放管理水平

1.針對(duì)脫硫系統(tǒng)增容改造和旁路煙道封堵，完善和修訂了脫硫運(yùn)行規(guī)程、運(yùn)行系統(tǒng)圖、熱控邏輯及事故預(yù)案等，保障脫硫系統(tǒng)和主機(jī)可靠運(yùn)行。

2.優(yōu)化機(jī)組啟停過(guò)程中漿液循環(huán)泵運(yùn)行方式，在鍋爐點(diǎn)火初期，由于排煙溫度不高，漿液循環(huán)泵不隨增壓風(fēng)機(jī)同時(shí)啟動(dòng)；當(dāng)脫硫入口煙溫到達(dá)70℃時(shí)，投運(yùn)預(yù)洗塔最底層漿液循環(huán)泵，這樣既保障了除霧器的安全，又減少了漿液污染。同時(shí)在啟停過(guò)程中連續(xù)投入GGH蒸汽吹掃，除霧器沖洗每?jī)尚r(shí)投運(yùn)一次，確保GGH和除霧器不被油煙污染。

3.通過(guò)不斷摸索和實(shí)踐，總結(jié)出了脫硫吸收塔維持“三低”（低液位、低密度、低pH值）運(yùn)行方式的成功經(jīng)驗(yàn)，即：吸收塔液位由9.0米-9.5米降至8米-8.5米；漿液密度控制在1050-1130kg/m3之間pH值保持在5.0-5.2。

4.為確保在吸收塔內(nèi)充分氧化，專(zhuān)門(mén)在氧化風(fēng)管上安裝流量計(jì)，以嚴(yán)密監(jiān)視氧化系統(tǒng)運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理氧化風(fēng)管堵塞缺陷，避免氧化風(fēng)機(jī)軸承損壞影響脫硫系統(tǒng)正常運(yùn)行。

5.制定《GGH及除霧器沖洗管理辦法》，加大獎(jiǎng)懲力度，確保運(yùn)行按時(shí)投入除霧器沖洗、GGH蒸汽吹掃和高壓水沖洗。每次高壓水沖洗GGH完成后，立即再用蒸汽吹掃，減少GGH換熱元件因潮濕黏附粉塵，避免了粉塵與煙氣中的三氧化硫以及漿液霧滴相互反應(yīng)生成硬度極高的硅酸鹽。同時(shí)我們采用相鄰脫硫系統(tǒng)高壓沖洗水通過(guò)臨時(shí)管道進(jìn)行相互沖洗工作，實(shí)現(xiàn)了脫硫GGH高壓水沖洗泵故障后，運(yùn)行中利用備用高壓水進(jìn)行在線沖洗。

6.加強(qiáng)在線數(shù)據(jù)傳輸管理，切實(shí)將CEMS作為“關(guān)口表計(jì)”進(jìn)行管理。一是專(zhuān)人負(fù)責(zé)，實(shí)行點(diǎn)檢定修制及缺陷管理制度；二是每周將機(jī)組的CEMS數(shù)據(jù)和環(huán)保部門(mén)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，定期核對(duì)分析儀量程、DCS量程、數(shù)采儀量程和省監(jiān)測(cè)平臺(tái)顯示的數(shù)據(jù)量程是否一致，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)整改，切實(shí)提高CEMS投運(yùn)率和在線數(shù)據(jù)上傳率，確保綜合脫硫效率和排放濃度的監(jiān)測(cè)可信度和準(zhǔn)確性；三是對(duì)CEMS小室實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化管理，管理制度、測(cè)點(diǎn)布置圖統(tǒng)一上墻；四是專(zhuān)人負(fù)責(zé)將歷史曲線中的異常與機(jī)組啟停、脫硫消缺、儀表標(biāo)定等記錄對(duì)照核對(duì)；五是積極配合陜西省環(huán)境監(jiān)測(cè)站進(jìn)行在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有效性比對(duì)試驗(yàn)，確保所有CEMS系統(tǒng)取得省級(jí)環(huán)保部門(mén)核發(fā)的合格證和傳輸數(shù)據(jù)合法有效。

四、以管理為手段，不斷提高二氧化硫排放管理水平

1.為進(jìn)一步加強(qiáng)脫硫系統(tǒng)管理，公司專(zhuān)門(mén)成立了環(huán)保脫硫部，實(shí)行點(diǎn)檢定修管理，完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范各項(xiàng)管理制度，落實(shí)各級(jí)人員責(zé)任，努力提高脫硫運(yùn)行管理水平。

2.目前脫硫管理模式為委托大唐韓城發(fā)電廠韓二項(xiàng)目部進(jìn)行運(yùn)行、檢修維護(hù)，我公司成立環(huán)保脫硫部，實(shí)行雙重管理，每天早晨上班前共同召開(kāi)碰頭會(huì)，分析昨天問(wèn)題、布置當(dāng)天工作。

3.加強(qiáng)設(shè)備消缺管理，嚴(yán)格執(zhí)行缺陷消除管理制度，每周與設(shè)備維護(hù)人員進(jìn)行缺陷分析碰頭會(huì)，從缺陷發(fā)生的類(lèi)型、頻率及原因等方面深入分析，查找問(wèn)題，提出解決方案，缺陷數(shù)量較2013年年初下降50%。對(duì)于影響脫硫系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的缺陷必須升級(jí)管理（增壓風(fēng)機(jī)、脫水系統(tǒng)、GGH吹掃系統(tǒng)、石膏排除系統(tǒng)、供漿系統(tǒng)），不得延誤消缺時(shí)間。

4.機(jī)組停機(jī)期間必須對(duì)預(yù)洗塔、吸收塔除霧器、GGH進(jìn)行沖洗，專(zhuān)人檢查沖洗效果；對(duì)于除霧器沖洗噴嘴、閥門(mén)進(jìn)行通水試驗(yàn)確保閥門(mén)關(guān)閉嚴(yán)密、管道、噴嘴暢通無(wú)堵塞，對(duì)GGH高壓水噴嘴進(jìn)行逐一檢查，確保噴嘴完好無(wú)堵塞，高壓沖洗水閥門(mén)關(guān)閉嚴(yán)密，將無(wú)法在機(jī)組運(yùn)行期間消除的缺陷及隱患，在停機(jī)期間徹底消除，不留死角。

5.加強(qiáng)設(shè)備備品備件管理，設(shè)備管理人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行情況、頻發(fā)性缺陷及影響脫硫系統(tǒng)安全運(yùn)行的隱患，進(jìn)行設(shè)備健康狀態(tài)分析，提前編制常用備品備件管理列表，確保不發(fā)生設(shè)備突然退備或無(wú)備品影響機(jī)組安全運(yùn)行或限制負(fù)荷。

6.修訂《脫硫出口二氧化硫超標(biāo)排放管理標(biāo)準(zhǔn)》，將脫硫系統(tǒng)的出、入口煙氣二氧化硫濃度、粉塵濃度、重要輔機(jī)連續(xù)運(yùn)行小時(shí)數(shù)等納入指標(biāo)獎(jiǎng)懲管理，促進(jìn)脫硫系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠運(yùn)行。

總的來(lái)說(shuō)通過(guò)吸收塔循環(huán)漿液噴嘴的差異化布置，更換GGH換熱元件，將GGH吹灰系統(tǒng)的壓縮空氣吹掃改為蒸汽吹掃，對(duì)增壓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的邏輯保護(hù)進(jìn)行優(yōu)化和完善，提高了脫硫系統(tǒng)的可靠性；通過(guò)修訂脫硫運(yùn)行相關(guān)規(guī)定，優(yōu)化調(diào)整漿液循環(huán)泵運(yùn)行和漿液置換方式，嚴(yán)格執(zhí)行運(yùn)行規(guī)程和設(shè)備操作要求，以及加強(qiáng)配煤摻燒工作，提高了脫硫系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行水平；通過(guò)設(shè)備改造和運(yùn)行方式優(yōu)化，進(jìn)一步達(dá)到節(jié)能和節(jié)資的目的。

（作者單位：大唐韓城第二發(fā)電有限責(zé)任公司）endprint