论文部分内容阅读
目前，火力发电厂石灰石一石膏湿法脱硫工艺均采用一炉一塔方式，配置一台升压风机，不设热交换器GGH装置，脱硫剂为石灰石。吸收塔前的烟气温度为120℃ 左右，经升压风机增压后进入吸收塔进行脱硫，脱硫后的净烟气温度降低到50℃左右，经除雾器除去烟气中携带的细小液滴，通过烟囱排入大气。吸收塔除雾器为双层布置，内衬鳞状玻璃防腐，为二级除雾；清洗装置采用集中布置，固定喷嘴方式，共有480×3个喷嘴，管道用玻璃丝聚丙烯材质，喷淋喷嘴为聚丙烯材质。
一、 湿法脱硫运行中普遍存在的问题
在采用湿法脱硫的火力发电厂中，都存在“石膏雨”现象，即机组带大负荷运行时，烟气携带石膏浆液现象较为严重，对周边环境带来污染，俗称“石膏雨”现象，这是湿法脱硫的固有特征（在冬季等低温天气或空气湿度大的地区，这种现象会更严重）。脱硫除雾器（特别是二级除雾器）差压在运行中上涨较快，运行半年左右，差压就会超过500 Pa，需人工清理一次，二级除雾器堵塞现象较为严重。
近日，我公司厂区内外频繁出现下“石膏雨”现象，影响了现场的文明生产，同时，也给公司带来了一些负面影响。
二、“石膏雨”现象原因分析
㈠、设备方面：
1、脱硫系统无GGH。GGH作用是提高排烟温度和提升从烟囱排放时的高度，排烟温度高，湿气必然减少。由于我公司脱硫系统无GGH，烟气经除雾器后直接进入烟囱排放，由于排烟温度比较低，烟气扩散能力较弱，将直接导致烟气携带的石膏浆液液滴在烟囱附近落地，形成所谓的“石膏雨”现象。当气温较低时，还会出现白囱现象。（解决办法：由于设计无GGH，另外，安装GGH会导致堵塞等重大问题，得不偿失，目前，脱硫设计多主张取消GGH。）
2、除尘器出口烟气粉尘浓度超标，含有大量惰性物质的杂质进入吸收塔后，致使吸收塔浆液重金属含量增高。重金属离子增多引起浆液表面张力增加，从而使浆液表面起泡。5月份#1炉小修发现，#1炉布袋除尘器有3个布袋破损，并且不排除#2炉布袋除塵器布袋也有破损情况发生，烟气含尘量上升。（解决办法：利用机组检修机会，检查消除布袋破损等除尘器问题，降低除尘器出口烟气粉尘浓度到100 mg/Nm3以下。）
3、除雾器堵塞。除雾器堵塞，烟气中的液滴得不到有限除去，烟气含水量增大，且烟气流速增加，加重了“石膏雨”。（ 解决办法：1、利用吸收塔停运机会，冲洗除雾器；2、除雾器严格执行“逢停必冲洗”制度。）
㈡、运行调整方面：
1、吸收塔浆液起泡是形成“石膏雨”的重要原因。吸收塔起泡现象严重，大量泡沫上扬，随烟气进入烟囱，直接形成“石膏雨”。（ 解决办法：加强运行调整，杜绝吸收塔起泡现象。）
2、锅炉在运行过程中燃烧不充分，未燃尽成份随锅炉尾部烟气进入吸收塔，造成吸收塔浆液有机物含量增加，（如投油时燃烧不充分，未燃尽成份随锅炉尾部烟气进入吸收塔，就会造成吸收塔浆液有机物含量增加。）极易造成吸收塔浆液起泡，加重了“石膏雨”。 （ 解决办法：加强燃烧调整，减少投油次数，保证锅炉稳定充分燃烧。）
3、烟气通过脱硫除雾器时流速过高。当机组带大负荷运行时，烟气流量大，流速较快，其携带石膏浆液能力增强，进入烟囱的湿烟气量就会大增。（解决办法：当机组带大负荷时，在保证锅炉正常燃烧用氧前提下，适当减少风量，控制炉膛负压与升压风机压力，降低烟气流量与流速。）
4、除雾器不能正常冲洗。冲洗间隔太长时，烟气中携带的一些细小的石膏颗粒经过除雾器，大量石膏颗粒没有及时被冲洗，使除雾器结垢，烟气流速增加，加剧了烟气中“石膏雨”的携带量；冲洗过于频繁，导致烟气带水量加重，加重了“石膏雨”；冲洗水压力过大，冲洗水从喷嘴出来后极易雾化，这样就削弱了冲洗力量，使除雾器冲洗不充分，使除雾器易结垢。（解决办法：加强除雾器压差监视，合理控制除雾器冲洗水量和冲洗频次，提高冲洗水水质；避免一级除雾器冲洗水量的过大或过小，二级除雾器后冲洗频次及水量越低越好。）
5、石膏脱水不及时，使已经生成的石膏得不到及时处理，石膏浆液就会被高速烟气携带出吸收塔进入烟囱。
6、吸收塔PH值控制不当。当吸收塔内pH值较高时，烟气携带的Ca-C03含量也多，它们会与净烟气中S02继续反应生成结晶石膏而牢固地粘附除雾器上，造成冲洗困难，加速了除雾器结垢、堵塞。（解决办法：合理配置石灰石浆液，控制PH值在4.8-5.8之间。）
7、吸收塔液位控制不当，吸收塔经常溢流，亦会增加烟气携带石膏量，加重“石膏雨”，如果吸收塔再起泡，则这种现象会更严重。（解决办法：控制补水量，控制水平衡，加强液位监视，及时投运废水系统）
㈢、燃料和脱落剂的影响
1、燃煤质量差，硫份高，灰份大，是形成“石膏雨”的根本原因。自3月份以来，入炉煤煤质较差，锅炉飞灰含碳量较高，锅炉燃烧情况不好，飞灰中有部分碳颗粒或焦油随烟气进入吸收塔，造成吸收塔频繁大量起泡，加剧了“石膏雨”的形成。（解决办法：1、燃用设计煤种；2、加大燃煤掺烧力度；）
2、石灰石品质问题。如果石灰石含MgO过量，MgO过量不仅影响脱硫效率而且会与硫酸根离子发生反应极易导致浆液起泡，加重“石膏雨”。（ 解决办法：1、购买优质石灰石；2、加强石灰石入场管理，坚持车车取样，拒收劣质石灰石入场。）
㈣、环境条件影响。
湿法脱硫从烟囱出来的是湿烟气，俗称“白烟”。烟气中饱含小液滴，当环境温度高时（艳阳高照的夏天、秋高气爽的秋天），小液滴不会凝结，会很快气化随风飘走；当环境温度较低或空气湿度大时（冬季、春季以及湿度的地区），环境空气已经是饱和状态，从烟囱出来的湿烟气，没能很快气化消失，反而继续凝结成大的液滴，就会在烟囱附近落下来，形成“石膏雨”。
调查发现北方地区的电厂下石膏雨的大小和几率均小于南方地区的电厂，其原因就是北方较南方相对干燥。
三、治理措施
针对以上种种影响因素，可采取相应对策，将“石膏雨”的影响降低到最低，直至“消失”。另外建议：
1、优化除雾器冲洗方式
采取“二级下、一级上、一级下、二级下”冲洗方式，即先冲洗二级除雾器下部，使二级除雾器烟气通道通畅，缓解冲洗一级除雾器时突然增加石膏液滴集中进入二级除雾器器造成堵塞；等二级除雾器差压降低后，冲洗一级除雾器上、下部；一级除雾器冲洗结束，差压降低后，再次冲洗二级除雾器，将从一级除雾器来的部分石膏液滴除去，避免被烟气携带走。同时，注意电网负荷规律，在机组负荷要增加前，提前冲洗除雾器，会大大减少高负荷期间烟气的石膏浆液携带量。
2、对除雾器冲洗系统进行改造
目前，除雾器冲洗采用冷水冲洗方式，这样将大大降低烟气温度（特别在冬季，降温效果更为明显），使烟气漂浆现象加重。建议在原来除雾器冲洗系统增加蒸汽汽源，适度提高冲洗水温度，实现热水冲洗。
3、优化运行调整
“石膏雨”现象多出现在锅炉高负荷运行期间，这与烟气流量有关。当机组带大负荷时，在保证锅炉正常燃烧用氧前提下，适当减少风量，控制炉膛负压与升压风机压力，降低烟气流量与流速。■
一、 湿法脱硫运行中普遍存在的问题
在采用湿法脱硫的火力发电厂中，都存在“石膏雨”现象，即机组带大负荷运行时，烟气携带石膏浆液现象较为严重，对周边环境带来污染，俗称“石膏雨”现象，这是湿法脱硫的固有特征（在冬季等低温天气或空气湿度大的地区，这种现象会更严重）。脱硫除雾器（特别是二级除雾器）差压在运行中上涨较快，运行半年左右，差压就会超过500 Pa，需人工清理一次，二级除雾器堵塞现象较为严重。
近日，我公司厂区内外频繁出现下“石膏雨”现象，影响了现场的文明生产，同时，也给公司带来了一些负面影响。
二、“石膏雨”现象原因分析
㈠、设备方面：
1、脱硫系统无GGH。GGH作用是提高排烟温度和提升从烟囱排放时的高度，排烟温度高，湿气必然减少。由于我公司脱硫系统无GGH，烟气经除雾器后直接进入烟囱排放，由于排烟温度比较低，烟气扩散能力较弱，将直接导致烟气携带的石膏浆液液滴在烟囱附近落地，形成所谓的“石膏雨”现象。当气温较低时，还会出现白囱现象。（解决办法：由于设计无GGH，另外，安装GGH会导致堵塞等重大问题，得不偿失，目前，脱硫设计多主张取消GGH。）
2、除尘器出口烟气粉尘浓度超标，含有大量惰性物质的杂质进入吸收塔后，致使吸收塔浆液重金属含量增高。重金属离子增多引起浆液表面张力增加，从而使浆液表面起泡。5月份#1炉小修发现，#1炉布袋除尘器有3个布袋破损，并且不排除#2炉布袋除塵器布袋也有破损情况发生，烟气含尘量上升。（解决办法：利用机组检修机会，检查消除布袋破损等除尘器问题，降低除尘器出口烟气粉尘浓度到100 mg/Nm3以下。）
3、除雾器堵塞。除雾器堵塞，烟气中的液滴得不到有限除去，烟气含水量增大，且烟气流速增加，加重了“石膏雨”。（ 解决办法：1、利用吸收塔停运机会，冲洗除雾器；2、除雾器严格执行“逢停必冲洗”制度。）
㈡、运行调整方面：
1、吸收塔浆液起泡是形成“石膏雨”的重要原因。吸收塔起泡现象严重，大量泡沫上扬，随烟气进入烟囱，直接形成“石膏雨”。（ 解决办法：加强运行调整，杜绝吸收塔起泡现象。）
2、锅炉在运行过程中燃烧不充分，未燃尽成份随锅炉尾部烟气进入吸收塔，造成吸收塔浆液有机物含量增加，（如投油时燃烧不充分，未燃尽成份随锅炉尾部烟气进入吸收塔，就会造成吸收塔浆液有机物含量增加。）极易造成吸收塔浆液起泡，加重了“石膏雨”。 （ 解决办法：加强燃烧调整，减少投油次数，保证锅炉稳定充分燃烧。）
3、烟气通过脱硫除雾器时流速过高。当机组带大负荷运行时，烟气流量大，流速较快，其携带石膏浆液能力增强，进入烟囱的湿烟气量就会大增。（解决办法：当机组带大负荷时，在保证锅炉正常燃烧用氧前提下，适当减少风量，控制炉膛负压与升压风机压力，降低烟气流量与流速。）
4、除雾器不能正常冲洗。冲洗间隔太长时，烟气中携带的一些细小的石膏颗粒经过除雾器，大量石膏颗粒没有及时被冲洗，使除雾器结垢，烟气流速增加，加剧了烟气中“石膏雨”的携带量；冲洗过于频繁，导致烟气带水量加重，加重了“石膏雨”；冲洗水压力过大，冲洗水从喷嘴出来后极易雾化，这样就削弱了冲洗力量，使除雾器冲洗不充分，使除雾器易结垢。（解决办法：加强除雾器压差监视，合理控制除雾器冲洗水量和冲洗频次，提高冲洗水水质；避免一级除雾器冲洗水量的过大或过小，二级除雾器后冲洗频次及水量越低越好。）
5、石膏脱水不及时，使已经生成的石膏得不到及时处理，石膏浆液就会被高速烟气携带出吸收塔进入烟囱。
6、吸收塔PH值控制不当。当吸收塔内pH值较高时，烟气携带的Ca-C03含量也多，它们会与净烟气中S02继续反应生成结晶石膏而牢固地粘附除雾器上，造成冲洗困难，加速了除雾器结垢、堵塞。（解决办法：合理配置石灰石浆液，控制PH值在4.8-5.8之间。）
7、吸收塔液位控制不当，吸收塔经常溢流，亦会增加烟气携带石膏量，加重“石膏雨”，如果吸收塔再起泡，则这种现象会更严重。（解决办法：控制补水量，控制水平衡，加强液位监视，及时投运废水系统）
㈢、燃料和脱落剂的影响
1、燃煤质量差，硫份高，灰份大，是形成“石膏雨”的根本原因。自3月份以来，入炉煤煤质较差，锅炉飞灰含碳量较高，锅炉燃烧情况不好，飞灰中有部分碳颗粒或焦油随烟气进入吸收塔，造成吸收塔频繁大量起泡，加剧了“石膏雨”的形成。（解决办法：1、燃用设计煤种；2、加大燃煤掺烧力度；）
2、石灰石品质问题。如果石灰石含MgO过量，MgO过量不仅影响脱硫效率而且会与硫酸根离子发生反应极易导致浆液起泡，加重“石膏雨”。（ 解决办法：1、购买优质石灰石；2、加强石灰石入场管理，坚持车车取样，拒收劣质石灰石入场。）
㈣、环境条件影响。
湿法脱硫从烟囱出来的是湿烟气，俗称“白烟”。烟气中饱含小液滴，当环境温度高时（艳阳高照的夏天、秋高气爽的秋天），小液滴不会凝结，会很快气化随风飘走；当环境温度较低或空气湿度大时（冬季、春季以及湿度的地区），环境空气已经是饱和状态，从烟囱出来的湿烟气，没能很快气化消失，反而继续凝结成大的液滴，就会在烟囱附近落下来，形成“石膏雨”。
调查发现北方地区的电厂下石膏雨的大小和几率均小于南方地区的电厂，其原因就是北方较南方相对干燥。
三、治理措施
针对以上种种影响因素，可采取相应对策，将“石膏雨”的影响降低到最低，直至“消失”。另外建议：
1、优化除雾器冲洗方式
采取“二级下、一级上、一级下、二级下”冲洗方式，即先冲洗二级除雾器下部，使二级除雾器烟气通道通畅，缓解冲洗一级除雾器时突然增加石膏液滴集中进入二级除雾器器造成堵塞；等二级除雾器差压降低后，冲洗一级除雾器上、下部；一级除雾器冲洗结束，差压降低后，再次冲洗二级除雾器，将从一级除雾器来的部分石膏液滴除去，避免被烟气携带走。同时，注意电网负荷规律，在机组负荷要增加前，提前冲洗除雾器，会大大减少高负荷期间烟气的石膏浆液携带量。
2、对除雾器冲洗系统进行改造
目前，除雾器冲洗采用冷水冲洗方式，这样将大大降低烟气温度（特别在冬季，降温效果更为明显），使烟气漂浆现象加重。建议在原来除雾器冲洗系统增加蒸汽汽源，适度提高冲洗水温度，实现热水冲洗。
3、优化运行调整
“石膏雨”现象多出现在锅炉高负荷运行期间，这与烟气流量有关。当机组带大负荷时，在保证锅炉正常燃烧用氧前提下，适当减少风量，控制炉膛负压与升压风机压力，降低烟气流量与流速。■