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摘 要：旁路封堵后的脱硫装置与锅炉串联为一体，成为锅炉风烟系统的一部分，是烟气排放的唯一通道，脱硫装置的高投运率是确保主机安全稳定运行的关键。本文以大唐甘谷发电厂烟气脱硫旁路封堵后的运行实践为依据，在锅炉投油时对无旁路脱硫系统的影响及注意事项进行探讨，为旁路封堵后的烟气脱硫装置运行提供有益的经验。
关键词：旁路封堵后脱硫 在锅炉投油时 影响及防范
1 甘谷发电厂脱硫装置概况
1.1 系统简介
大唐甘谷发电厂2台 330MW 燃煤空冷机组锅炉为上海锅炉厂生产的亚临界参数、∏型露天布置、燃煤汽包型锅炉。锅炉过热蒸汽量：1036t/h，露天布置，全钢构架。烟气脱硫系统于 2008 年5月投入运行。采用石灰石—石膏湿法脱硫工艺，在BMCR工况下进行全烟气脱硫，脱硫效率不低于95%。烟气脱硫装置按一炉一塔设计，公用系统包括：石灰石浆液制备系统、石膏脱水系统、脱硫工艺工业用水系统、事故排放系统及脱硫废水处理系统、控制系统、电源系统等。投运初期脱硫系统设置有100%烟气旁路。2013年6月份对1号机组脱硫烟气旁路实施了封堵，拆除了烟气出入口挡板。并在增压风机与吸收塔入口之间的烟道上设置一，二级事故减温水系统，确保在 FGD 入口烟气超温、循环泵故障停运时吸收塔塔内件的安全。
1.2 脱硫系统工艺流程
锅炉出口烟气经电除尘器，通过增压风机升压进入脱硫吸收塔，在吸收塔内完成氧化、脱除、吸收，最终形成二水硫酸钙（石膏），处理后的净烟气则经除雾器除去雾滴后，最后经烟囱排入大气。
2 锅炉投油对 FGD 的影响及危害
锅炉在启动时若遇到等离子点火装置故障（或只有油點火装置）、以及运行中燃烧不稳时均需投油助燃，其未燃尽的成分会随锅炉烟气进入 FGD 的吸收塔，在与浆液接触洗涤的过程中，烟气中的油污被洗涤到吸收塔浆液中，使得吸收塔浆液中的有机物含量增加，由此，会造成浆液中油污的增加，油污在吸收塔循环泵、浆液喷淋装置、搅拌器及鼓入的氧化空气的共同扰动作用下，容易形成泡沫。由于吸收塔液位的测量一般是采用安装在吸收塔底部的压差式液位计，在 DCS上显示的液位是根据测得的差压与吸收塔内浆液密度计算所得来的值，而吸收塔内真实液位 则会由于气泡或泡沫的原因而远高于显示液位，从而导致吸收塔间歇性溢流。正常情况下，吸收塔浆液溢流后通过吸收塔溢流管进入吸收塔区排水坑，再经由地坑泵打回吸收塔重复使用，不会带来其它影响。但是，当吸收塔浆液不能通过溢流管及时排放，就会从吸收塔入口烟道流向原烟气烟道中，从而引发各种事故或影响正常运行，主要危害归纳如下：
2.1 溢流浆液进入烟道中，浆液中的硫酸盐和亚硫酸盐随浆液渗入到防腐内衬内，在干湿交替的作用下，体积膨胀，应力增大，导致防腐层的严重剥离损坏。浆液还会沉积在未做防腐的原烟道中，造成烟道的腐蚀，降低装置的使用寿命。
2.2 浆液溢流到烟道后，烟道积灰增加严重，流通截面减小，使烟道阻力增加。
2.3 吸收塔出现起泡溢流后，吸收塔运行液位被迫降低，亚硫酸盐氧化效果不能得到保证，浆液中亚硫酸盐含量逐渐增高，将导致浆液品质恶化，脱硫效率下降严重。
2.4 浆液起泡严重时，浆液循环泵将吸入大量的气泡，容易造成泵的“汽蚀”。
2.5 油污在吸收塔内与浆液的接触中，会在石灰石、亚硫酸钙等固相颗粒的表面形成一层薄薄的油膜。油膜将石灰石与液相隔离，阻止了石灰石的溶解，从而导致了脱硫效率和 pH 的降低；另外，亚硫酸钙表面的油膜还阻止了亚硫酸盐的氧化，将难以形成石膏晶体，严重时还会造成脱硫装置内设备管道的结垢、堵塞，以及真空皮带机的滤布堵塞。
2.6吸收塔出现起泡溢流后，烟气中雾滴的携裹量增大，会造成吸收塔除雾器运行中差压增大，严重时除雾器堵塞，被迫停机处理。
由以上分析可见，对于烟气旁路封堵后的脱硫系统，吸收塔属于锅炉烟风道的一部分，是锅炉烟气排放的唯一通道，油污污染如得不到及时解决，不仅会使浆液品质恶化，影响 FGD 的脱硫效率，还将影响脱硫设备和系统的稳定及安全运行，严重时还会迫使主机停机，造成不可估量的损失。
3 油污粘污问题解决方案及措施
锅炉在启动时若遇到等离子点火装置故障（或只有油点火装置）、运行中煤质差稳燃等异常情况时均需要投油，由于系统旁路封堵，带油烟气会对吸收塔浆液造成污染，导致脱硫效率低、石膏品质下降、溢流等问题。根据脱硫系统实际情况，采取以下应对措施取得了良好的效果。
3.1锅炉点火方式的优化
对于有等离子点火装置的，在锅炉启动前，对等离子点火系统进行全面认真检查并试投，确保等离子点火装置可靠备用。对等离子点火对应的A原煤仓上挥发份>35%的优质煤，尽可能点火不投油，防止锅炉投油可能带来的危害以及油污粘污对脱硫装置的影响。
3.2点火投油即投入电除尘器运行
在锅炉油、煤混燃阶段时即投入电除尘器一、二电场，以减少进入吸收塔的油量，根据运行经验和检修期间观察，一，二电场所沾油污会在运行后受粗颗粒的烟尘高速冲刷而脱落，只要严格控制投油时间及投油量，不会影响除尘效果。
3.3 加大废水的排水量
当锅炉运行中投油时，吸收塔浆液发生起泡现象，液位虚高，浆液首先从溢流管排放，进入排水坑后又将重新回到吸收塔内，油污不能排出系统，长时间的循环，使得吸收塔内的油污富集，会造成浆液品质恶化。这种工况下，需保持脱硫废水的连续排放，并可开启石膏旋流器及废水旋流器的备用旋流子， 加大废水的排放量。通过石膏一级脱水系统的溢流，以排放废水的方式，将塔内富集的油污强制排出系统。脱硫废水可以输送至脱硫废水处理系统进行集中处理。
3.4 电除尘振打方式的优化 在锅炉投油运行时，将电除尘振打投连续运行，防止污染极板，机组负荷200MW油枪退出后，必须将电除尘各振打恢复周期振打方式，防止造成粉尘二次飞扬，污染浆液。
3.5 添加消泡剂
还可采用添加消泡剂的方式，利用化学方法，使消泡剂与油污发生化学反应，将有机物质分解，达到消除油污对浆液品质及系统安全运行的隐患。可以在吸收塔排水坑中加药，通过排水坑搅拌器混合均匀后，由排水坑泵输送至吸收塔内。由于消泡剂的成本较高，如果仅靠投加消泡剂来消除油污的话，势必会增加运行成本，因此消泡剂一般可与增加废水排放的措施配合使用，这样既可达到消除油污的目的，又可实现装置的经济运行。
3.6 设置浆液抛弃系统
锅炉在投油运行时，采用添加消泡剂措施的运行成本较高，这种情况下，还可将含油污的浆液排放，作抛弃处理。在石膏排出泵的出口设置一條浆液抛弃管道，作为 FGD 的抛弃系统，以备脱硫系统抛浆时启用。
4 启动阶段投油运行措施
4.1 锅炉在冷态启动前，首先启动增压风机及一台浆液循环泵，将电除尘器提前投运，电除尘振打投连续运行，防止污染极板。除尘器运行正常后，锅炉可以进入允许启动状态。同时，投运脱硫装置的工艺水泵及除雾器水泵。启动除雾器冲洗系统或事故喷淋系统，含油污的高温烟气经烟气减温系统降温后，经吸收塔排放至烟囱，喷淋水在降低烟气温度的过程中升温汽化，以水蒸汽的形式随烟气排放至烟囱。
4.2 锅炉在启动阶段，每间隔1小时冲洗一次除雾器，通过加强冲洗除雾器进行浆液置换。具体方法是：一边打开吸收塔放浆阀，外排吸收塔浆液至事故浆液箱，一边加强除雾器冲洗，同时根据PH值补充新鲜的石灰石浆液。
4.3随着锅炉燃烧逐步好转，锅炉的燃油逐步退出，锅炉完全处在燃煤运行时，脱硫系统的其它设备按程序顺启、投运，锅炉主机及烟气脱硫装置进入正常运行阶段。
5 低负荷或煤质差投油运行措施
锅炉在低负荷运行或煤质差燃烧不稳时，为维持锅炉的稳定运行，通常需投油助燃。为确保脱硫装置的连续稳定运行，减少投油对脱硫系统的影响，做好锅炉低负荷或煤质差投油稳燃运行的应对措施十分必要。针对锅炉低负荷运行的特点，在运行上可采取以下几项措施：
5.1锅炉在低负荷稳燃投油运行时，根据负荷的变化在确保脱硫效率及塔内件安全的前提下，可适当停运部分循环浆液泵。减少循环泵和喷淋层的运行数量可降低浆液的扰动，从而减少浆液起泡情况。
5.2如果锅炉是低负荷或煤质差稳燃投油运行，一方面，可向吸收塔内添加消泡剂，同时，加大废水的排放量；另一方面，可加大石膏浆液的排放量，适当降低吸收塔的运行液位。
6 结束语
旁路封堵后的脱硫系统和锅炉系统紧密相关，二者相互影响较大。如果一侧出现故障，需要另一侧密切关注参数变化。本文对旁路封堵后锅炉投油时脱硫运行的特有问题和应对措施进行了相关探讨，为脱硫运行维护、保证脱硫系统和机组安全稳定运行提供参考。
关键词：旁路封堵后脱硫 在锅炉投油时 影响及防范
1 甘谷发电厂脱硫装置概况
1.1 系统简介
大唐甘谷发电厂2台 330MW 燃煤空冷机组锅炉为上海锅炉厂生产的亚临界参数、∏型露天布置、燃煤汽包型锅炉。锅炉过热蒸汽量：1036t/h，露天布置，全钢构架。烟气脱硫系统于 2008 年5月投入运行。采用石灰石—石膏湿法脱硫工艺，在BMCR工况下进行全烟气脱硫，脱硫效率不低于95%。烟气脱硫装置按一炉一塔设计，公用系统包括：石灰石浆液制备系统、石膏脱水系统、脱硫工艺工业用水系统、事故排放系统及脱硫废水处理系统、控制系统、电源系统等。投运初期脱硫系统设置有100%烟气旁路。2013年6月份对1号机组脱硫烟气旁路实施了封堵，拆除了烟气出入口挡板。并在增压风机与吸收塔入口之间的烟道上设置一，二级事故减温水系统，确保在 FGD 入口烟气超温、循环泵故障停运时吸收塔塔内件的安全。
1.2 脱硫系统工艺流程
锅炉出口烟气经电除尘器，通过增压风机升压进入脱硫吸收塔，在吸收塔内完成氧化、脱除、吸收，最终形成二水硫酸钙（石膏），处理后的净烟气则经除雾器除去雾滴后，最后经烟囱排入大气。
2 锅炉投油对 FGD 的影响及危害
锅炉在启动时若遇到等离子点火装置故障（或只有油點火装置）、以及运行中燃烧不稳时均需投油助燃，其未燃尽的成分会随锅炉烟气进入 FGD 的吸收塔，在与浆液接触洗涤的过程中，烟气中的油污被洗涤到吸收塔浆液中，使得吸收塔浆液中的有机物含量增加，由此，会造成浆液中油污的增加，油污在吸收塔循环泵、浆液喷淋装置、搅拌器及鼓入的氧化空气的共同扰动作用下，容易形成泡沫。由于吸收塔液位的测量一般是采用安装在吸收塔底部的压差式液位计，在 DCS上显示的液位是根据测得的差压与吸收塔内浆液密度计算所得来的值，而吸收塔内真实液位 则会由于气泡或泡沫的原因而远高于显示液位，从而导致吸收塔间歇性溢流。正常情况下，吸收塔浆液溢流后通过吸收塔溢流管进入吸收塔区排水坑，再经由地坑泵打回吸收塔重复使用，不会带来其它影响。但是，当吸收塔浆液不能通过溢流管及时排放，就会从吸收塔入口烟道流向原烟气烟道中，从而引发各种事故或影响正常运行，主要危害归纳如下：
2.1 溢流浆液进入烟道中，浆液中的硫酸盐和亚硫酸盐随浆液渗入到防腐内衬内，在干湿交替的作用下，体积膨胀，应力增大，导致防腐层的严重剥离损坏。浆液还会沉积在未做防腐的原烟道中，造成烟道的腐蚀，降低装置的使用寿命。
2.2 浆液溢流到烟道后，烟道积灰增加严重，流通截面减小，使烟道阻力增加。
2.3 吸收塔出现起泡溢流后，吸收塔运行液位被迫降低，亚硫酸盐氧化效果不能得到保证，浆液中亚硫酸盐含量逐渐增高，将导致浆液品质恶化，脱硫效率下降严重。
2.4 浆液起泡严重时，浆液循环泵将吸入大量的气泡，容易造成泵的“汽蚀”。
2.5 油污在吸收塔内与浆液的接触中，会在石灰石、亚硫酸钙等固相颗粒的表面形成一层薄薄的油膜。油膜将石灰石与液相隔离，阻止了石灰石的溶解，从而导致了脱硫效率和 pH 的降低；另外，亚硫酸钙表面的油膜还阻止了亚硫酸盐的氧化，将难以形成石膏晶体，严重时还会造成脱硫装置内设备管道的结垢、堵塞，以及真空皮带机的滤布堵塞。
2.6吸收塔出现起泡溢流后，烟气中雾滴的携裹量增大，会造成吸收塔除雾器运行中差压增大，严重时除雾器堵塞，被迫停机处理。
由以上分析可见，对于烟气旁路封堵后的脱硫系统，吸收塔属于锅炉烟风道的一部分，是锅炉烟气排放的唯一通道，油污污染如得不到及时解决，不仅会使浆液品质恶化，影响 FGD 的脱硫效率，还将影响脱硫设备和系统的稳定及安全运行，严重时还会迫使主机停机，造成不可估量的损失。
3 油污粘污问题解决方案及措施
锅炉在启动时若遇到等离子点火装置故障（或只有油点火装置）、运行中煤质差稳燃等异常情况时均需要投油，由于系统旁路封堵，带油烟气会对吸收塔浆液造成污染，导致脱硫效率低、石膏品质下降、溢流等问题。根据脱硫系统实际情况，采取以下应对措施取得了良好的效果。
3.1锅炉点火方式的优化
对于有等离子点火装置的，在锅炉启动前，对等离子点火系统进行全面认真检查并试投，确保等离子点火装置可靠备用。对等离子点火对应的A原煤仓上挥发份>35%的优质煤，尽可能点火不投油，防止锅炉投油可能带来的危害以及油污粘污对脱硫装置的影响。
3.2点火投油即投入电除尘器运行
在锅炉油、煤混燃阶段时即投入电除尘器一、二电场，以减少进入吸收塔的油量，根据运行经验和检修期间观察，一，二电场所沾油污会在运行后受粗颗粒的烟尘高速冲刷而脱落，只要严格控制投油时间及投油量，不会影响除尘效果。
3.3 加大废水的排水量
当锅炉运行中投油时，吸收塔浆液发生起泡现象，液位虚高，浆液首先从溢流管排放，进入排水坑后又将重新回到吸收塔内，油污不能排出系统，长时间的循环，使得吸收塔内的油污富集，会造成浆液品质恶化。这种工况下，需保持脱硫废水的连续排放，并可开启石膏旋流器及废水旋流器的备用旋流子， 加大废水的排放量。通过石膏一级脱水系统的溢流，以排放废水的方式，将塔内富集的油污强制排出系统。脱硫废水可以输送至脱硫废水处理系统进行集中处理。
3.4 电除尘振打方式的优化 在锅炉投油运行时，将电除尘振打投连续运行，防止污染极板，机组负荷200MW油枪退出后，必须将电除尘各振打恢复周期振打方式，防止造成粉尘二次飞扬，污染浆液。
3.5 添加消泡剂
还可采用添加消泡剂的方式，利用化学方法，使消泡剂与油污发生化学反应，将有机物质分解，达到消除油污对浆液品质及系统安全运行的隐患。可以在吸收塔排水坑中加药，通过排水坑搅拌器混合均匀后，由排水坑泵输送至吸收塔内。由于消泡剂的成本较高，如果仅靠投加消泡剂来消除油污的话，势必会增加运行成本，因此消泡剂一般可与增加废水排放的措施配合使用，这样既可达到消除油污的目的，又可实现装置的经济运行。
3.6 设置浆液抛弃系统
锅炉在投油运行时，采用添加消泡剂措施的运行成本较高，这种情况下，还可将含油污的浆液排放，作抛弃处理。在石膏排出泵的出口设置一條浆液抛弃管道，作为 FGD 的抛弃系统，以备脱硫系统抛浆时启用。
4 启动阶段投油运行措施
4.1 锅炉在冷态启动前，首先启动增压风机及一台浆液循环泵，将电除尘器提前投运，电除尘振打投连续运行，防止污染极板。除尘器运行正常后，锅炉可以进入允许启动状态。同时，投运脱硫装置的工艺水泵及除雾器水泵。启动除雾器冲洗系统或事故喷淋系统，含油污的高温烟气经烟气减温系统降温后，经吸收塔排放至烟囱，喷淋水在降低烟气温度的过程中升温汽化，以水蒸汽的形式随烟气排放至烟囱。
4.2 锅炉在启动阶段，每间隔1小时冲洗一次除雾器，通过加强冲洗除雾器进行浆液置换。具体方法是：一边打开吸收塔放浆阀，外排吸收塔浆液至事故浆液箱，一边加强除雾器冲洗，同时根据PH值补充新鲜的石灰石浆液。
4.3随着锅炉燃烧逐步好转，锅炉的燃油逐步退出，锅炉完全处在燃煤运行时，脱硫系统的其它设备按程序顺启、投运，锅炉主机及烟气脱硫装置进入正常运行阶段。
5 低负荷或煤质差投油运行措施
锅炉在低负荷运行或煤质差燃烧不稳时，为维持锅炉的稳定运行，通常需投油助燃。为确保脱硫装置的连续稳定运行，减少投油对脱硫系统的影响，做好锅炉低负荷或煤质差投油稳燃运行的应对措施十分必要。针对锅炉低负荷运行的特点，在运行上可采取以下几项措施：
5.1锅炉在低负荷稳燃投油运行时，根据负荷的变化在确保脱硫效率及塔内件安全的前提下，可适当停运部分循环浆液泵。减少循环泵和喷淋层的运行数量可降低浆液的扰动，从而减少浆液起泡情况。
5.2如果锅炉是低负荷或煤质差稳燃投油运行，一方面，可向吸收塔内添加消泡剂，同时，加大废水的排放量；另一方面，可加大石膏浆液的排放量，适当降低吸收塔的运行液位。
6 结束语
旁路封堵后的脱硫系统和锅炉系统紧密相关，二者相互影响较大。如果一侧出现故障，需要另一侧密切关注参数变化。本文对旁路封堵后锅炉投油时脱硫运行的特有问题和应对措施进行了相关探讨，为脱硫运行维护、保证脱硫系统和机组安全稳定运行提供参考。