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关于烟气脱硫系统的安全性探讨

2019-02-15

山东化工 2019年14期
关键词:烟道吸收塔烟囱

刘 涛

(山西国控环球工程有限公司,山西 太原 030000)

烟气脱硫系统主要用于降低SO2排放,许多烟气脱硫工艺已经普遍应用在工业中。通常,烟气脱硫系统的安全性与其系统使用寿命以及系统的投用率存在密切的关联,所以企业需要引起高度重视,否则就会影响企业的正常生产,从而导致企业经济效益下降,不利于促进企业健康稳定发展。

1 烟气脱硫系统的定义

烟气脱硫系统,又称为FGD系统,是从工业废气或者烟道气中去除SO2以及将SO3的系统,是一种燃烧后脱硫技术。通常,这种系统主要运用塔内强制氧化方法或者浆液循环的石灰石烟气脱硫工艺或者石膏湿法烟气脱硫工艺。其具体工艺流程是原烟气经过增压风机不断升压,利用吸收塔烟气入口进入到吸收塔中,烟气进入吸收塔后向上方进行流动,而且和逆向喷淋降低的循环浆液的小液滴发生碰撞,在喷淋区域烟气和碱性石灰石浆液引起良好的接触反应,将烟气中含有的二氧化硫脱除后,通过除雾器将烟气中的所有雾滴都去除点,再从烟囱排放出来;石灰石浆液是由装置在吸收塔内部喷淋母管上的很多喷嘴喷射出来,和烟气接触发生过程中与反应脱除烟气中的CO2后,进入到吸收塔浆池中,从而形成石膏浆液。在烟气脱硫系统中,烟道其和碱性物质在喷雾塔内碰撞,在水中溶解烟道气包含的SO2,反应生成稀酸溶液,之后和在水中溶解的碱性物质形成中和反应,再从水溶液内析出形成的硫酸盐以及亚硫酸盐。

2 烟气脱硫系统的安全性介绍

FGD系统定义是FGD系统对发电机组安全性产生的影响和F自身的安全程度。其主要包括两个方面的含义:一方面是影响机组安全,比如:影响电除尘和锅炉运行、腐蚀尾部烟道以及影响人身安全和灰渣利用等等。另一方面是FGD系统自身的安全程度,比如:系统每个设备的防腐性以及稳定性等等,其关乎到FGD系统的运行安全性。通常,如果FGD系统有先进的设计,其安全性是相当好的,不仅很少影响原有机组,而且自身具有很高的安全性。

3 烟气脱硫系统自身的安全性

3.1 FGD系统中设备的安全

若烟气进入吸收塔中出现温度锅盖的情况,超出145℃,就属于异常运行,这样容易导致除雾器出现变形或者塌落的现象。在调试过程中,若烟气挡板无法顺利打开,高温烟气容易损害吸收塔内部的喷淋层以及防腐衬胶等等,为了避免出现这种类型的损害,可以将适量的冲洗水喷嘴安装在FGD烟气入口位置,这样有利于减少烟气温度带来的影响。

3.2 烟气脱硫系统的防腐

3.3 防止烟气脱硫系统中出现结垢

第一,提升锅炉电除尘器的运行效率,确保烟气脱硫系统设计能够控制在合理的范围内。第二,吸收塔液内的石膏饱和度不能高于135%。第三,选择适宜的pH值运行,防止pH值骤然发生改变[1]。 第四, 确保吸收塔浆液完全氧化。第五,将适量的添加剂添加到吸收剂中,比如:乙二酸以及镁离子等等。第六,停运过程中立即将碰到浆液的管道仔细清洗干净。第七,定期或者不定期的检查,在最短时间内找到隐藏的问题,而且在操作过程中必须要防止烟气脱硫系统内出现堵塞的情况。

4 烟气脱硫系统影响发电机组安全性

4.1 影响锅炉运行安全

当烟气脱硫系统启动和停下时,通常烟气在主路与旁路之间相互切换,由于两种路烟道阻力存在差异,所以会对锅炉中的炉膛负压产生一定影响。尤其是当烟气脱硫系统出现保护反应时,烟气脱硫系统旁路挡板在两秒之内就能迅速开启,导致锅炉中的炉膛波动变化是相当大的,若燃烧的煤炭质量不可靠,工作人员就不能及时将负压恢复到正常的状态,甚至出现锅炉灭火的情况。设计两台机组共同使用一套烟气脱硫系统,当脱硫系统在运行过程中,一些浓度较高的SO2就会进入到停止运行的锅炉中而导致炉膛从负压转变为正压,这样既腐蚀停止运行的锅炉,又影响锅炉检修工作正常进行,在这种情况下需要启动一台引风机。由此可见,设计烟气脱硫系统中的烟气系统时,需要高度重视。

就锅炉影响来讲,烟气脱硫系统运行不正常,通常有两种:其一,烟气脱硫系统断电,各个循环泵都停止运行。其二,烟气脱硫系统增压风机出现问题。其中,对于烟气脱硫系统断电,如果不能迅速打开旁路,高温烟气就会冲进烟气脱硫系统,必定损坏系统内的防腐材料[2]。其有效解决措施是将水冷装置安装在烟气脱硫系统入口,在旁路尚未打开前加入已经冷却的烟气。也可以使挡板的电源和厂用电进行接通,这样即便烟气脱硫系统断电,旁路挡板能够在秒内迅速打开,在很大程度上能够防止高温破坏烟气脱硫系统内的各个设备。

4.2 腐蚀烟囱和锅炉尾部通道

脱硫结束后,吸收塔出口烟气温度仅仅有约46℃,如果不进行加热,就会导致尾部烟道出现腐蚀的现象,降低尾部烟道的质量,影响其安全运行。大量的研究结果显示,脱硫前,不管是烟囱内壁温度还是烟气温度,其都比露点温度高,所以一般烟气无法在烟囱以及尾部烟道内壁出现结露的情况,虽然SO2降低,但是相对于没有脱硫前,其烟气的腐蚀性只增不减,而且由于烟囱脱硫后正压区域的扩大,也会导致烟囱受到严重腐蚀,所以脱硫结束后需要定期或者不定期检查烟囱以及烟道,一旦找到问题,必须要在第一时间采取有效的解决措施,还需要对尾部烟道做好防腐保护工作,以免其出现腐蚀现象。

5 结语

现如今,烟气脱硫系统的长时间正常运行尚未得到密切关注。就全球火电厂脱硫和我国促进火电厂脱硫国产化的实际情况来分析,脱硫系统已经成为成为主系统,与汽机系统的地位是相似的。设计水平高的烟气脱硫系统,其自身具有一定的安全性,难以影响原有机组。因此,相关部门需要注重烟气脱硫系统的安全性,若对烟气脱硫系统设计做出进一步完善,使其安全性得到大幅度提升,这样在运行过程中就可以防止出现重大的经济损失。

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