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湿式除尘器在锅炉脱硫除尘中的不实际性

金工机械厂发布于2015-05-11   查看次数:次  本文来自:http://www.josephfloyd2.com/news/537.html

  脱硫设备出现的事故原因分析

  (1)将脱硫塔作除尘器使用

  在设计中将脱硫塔作为除尘器使用,设计除尘效率为50%~80%或更高。最近对已运行的部分机组进行调查,大部分脱硫塔除尘质量效率达到70%左右或更高,例如洛阳某电厂2×300MW机组,经洛阳市环境监测站监测3号炉脱硫塔入口烟尘质量浓度3630mg/m3,出口80.4mg/m2,除尘效率达到97.7%;4号炉脱硫塔除尘效率也达到71.8%。由于燃煤含灰量高,除尘器效率下降,使大量粉尘进入脱硫系统,造成脱硫塔作为除尘器使用,产生事故。

  (2)煤质与设计值出入较大、设计余量偏小

  由于煤源紧张,河南某电厂2×660MW机组实际燃煤种含硫量平均值为1.6%,比原设计高出60.6%,灰量高出30%~37.5%。烟气量超过14%,使电除尘器出口烟速达到1.21m/s,比设计值1.07m/s增大14%,烟尘排放量质量浓度为238.59mg/m3,比设计值(小于等于100mg/m3)增大130.7%,使引风机磨损加速1倍。

  (3)除尘、脱硫设备设计相关参数偏小

  ①电除尘器:河南某电厂1号机组,依据机组在422MW电除尘器性能试验结果,按照设计计算公式反算可得:电除尘器在机组660MW满负荷下,除尘效率达到99.6%设计值,集尘极面积要到130m2/(m3·s-1),必须比设计值(95.5m2/(m3·s-1))增加25%。

  该机组电除尘器设计选型偏小、极配形式不合理、煤种多变和烟尘物化特性的影响是除尘效率低的根本原因。为提高除尘效率,使脱硫系统安全稳定运行,将电除尘器改为电-袋复合式除尘器,投资大约3000万元。

  ②脱硫塔:原脱硫塔为16m×36.37m的典型600MW机组配1900t/h锅炉设计,其烟气流速为3.7m/s,没做改动便用在660MW机组配2101.78t/h锅炉上。由于塔径较小,塔内实际烟气流速在625MW时达到4.6m/s,超出平板式除雾器设计要求,在额定负荷时会超过5m/s,加上除雾器与喷淋层间距较小,致使浆液和大量烟尘积留在除雾器上,造成除雾器、GGH结垢和堵塞,最后使除雾坍塌。为适应燃用高硫煤(ω(S)=2.0%),已将脱硫塔改造,加1层喷淋层和2道吸收塔浆液再分配环,除雾器改为屋脊式菱形布置,石灰浆液系统等也随之更改,脱硫塔入口烟尘质量浓度降低到50mg/m3以下,以使除雾器积垢等有所改善。原GGH结垢积灰严重,已征得环保部门批准拆除,全部改造费用大约7000万元。

  新乡另2×300MW机组的脱硫设备,也因煤质太差,灰量大,除尘器效率降低,除雾器积存灰垢降低除雾效果,并将石膏浆液及烟尘粘带到GGH上结垢,虽经高压水冲洗,但效果仍很差,冲洗后很快阻力又回升原状,经检查对比也可看出脱硫塔径偏小、塔内烟速偏高、喷淋层与除雾器之间距偏小等问题。

  综合上述2例情况明显看出,低价中标会使设备质量得不到保证,运行中煤种的适应性差,最终导致运行不稳定和事故。

  建议

  (4)脱硫塔不作除尘器使用

  含尘过高的烟气进入脱硫塔,大部分烟尘仍留在浆液中,阻碍石灰石的消溶,导致pH值降低,脱硫率下降,同时将灰中的一些重金属等离子溶出,影响化学反应、脱硫效果、石膏沉淀和结晶,烟尘还降低石膏品质和脱水效率,对整个工艺过程产生明显的不利影响。

  更重要的是,大量的烟尘加剧设备的磨损、结垢 和损坏,导致不能正常运行。

  建议:脱硫塔本身的脱硫任务要适应各种工况,已很繁重,为保证可靠运行和较高的脱硫效率,只能作脱硫用。而除尘器是用来除尘的,是烟尘质量浓度小于50mg/m3重要保证。不能因在除尘器上省些投资,而使投资更大的脱硫系统设备不能正常运行或很短时间更换设备,影响发电效益,减扣了脱硫电价,且影响社会效益。

  所以,设计时脱硫塔入口烟尘质量浓度应小于50mg/m3(国外小于30mg/m3),即使脱硫设备停用也满足严格的烟尘减排要求,使脱硫系统可用率高于95%运行。电除尘器对烟尘物化特性很敏感,在某些粉尘特性下用六电场除尘器烟尘质量浓度也难达到小于50mg/m3的要求,设计时要对粉尘进行特性分析和经济技术比较后,才能决定选用那一种除尘器。

  (5)基础参数要选择合适且要有适当的余量

  湿法烟气脱硫虽然技术成熟,但在我国应用时间不长,大量的应用也就最近这几年,大多数建设单位、电厂缺乏经验。在新机组配套和老机组改造中,还应考虑煤源越来越紧张、煤源多变的情况,设计参数要留余量。

  由于基础参数考虑不周,有的设备建好后又推倒重来,也有在建造时就修改或在运行中不断改造,这些例子已经不少,但仍然重复发生,主要是没有及时总结经验和教训。

  结语

  新机组都向高参数大容量发展,配套的脱硫设备数量上会减少,速度会慢下来,但脱硝和二氧化碳的减排又很快提到日程上来。在新一轮环保工程开始的时候,除技术储备外,在技术规范、标准、法规和规范市场等方面要提前做好准备,总结经验教训,使环保产业健康平衡发展,主动迎接符合人类生存的空间、减少能源消耗和环境污染的可持续发展的未来。

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