脱硫系统液位高的危害及改造方案)

FGD系统吸收塔高液位问题分析及改造方案

吸收塔在高液位运行是湿法脱硫(FGD)系统中常遇到的问题之一，尤其是大机组在低负荷运行时该问题尤为突出。

张家口热电责任有限责任公司#1、#2机组设计煤质含硫量0.89％，机组额定发电量2×300 Mw，脱硫装臵采用一炉一塔布臵，自从运行以来出现过多次吸收塔液位居高不下，除雾器无法冲洗的情况，为事故埋下了安全隐患。

一、吸收塔高液位的成因

运行时发现， #l、# 2 FGD系统在一段时期内处于高液位运行状态，有时甚至出现吸收塔溢流现象。通过对燃煤含硫量、石灰石品质、运行负荷、补水方式、废水排放以及混杂水源等设计数据、设计条件的对比分析，分析其主要原因如下：

(1) 燃煤含硫量高、石灰石品质差。燃煤含硫量高、石

灰石品质差会导致偏离原设计要求，使得石灰石浆液量在单位时间内比原设计条件时加大，而吸收塔浆液池高度是根据原煤质参数和石灰石纯度来进行设计，为保证达到设计的脱硫效率，在钙硫比确定的情况下，就需要加大浆液循环量，这就使吸收塔的浆液量比原设计条件时增多。

(2) 低负荷运行。脱硫系统对锅炉负荷的适应范围一般

为30％～100％，当锅炉低负荷运行时，原有的水平衡就会

被打破。 FGD系统在30％负荷时的耗水量约18 m3／h，与满负荷条件下的66．5 m ／h相比，FGD系统耗水量大大减少。而在设计条件一定时，FGD系统的耗水量基本上是不能改变的，致使系统补水量远超过系统耗水量而使吸收塔液位升高。如果要重新建立FGD 系统的水平衡，必须人为进行调整，控制系统补水。

(3) 补水方式。

#1、#2 FGD系统的补充水主要来源于三部分：

一部分是除雾器冲洗水补给。

一部分是吸收塔地坑泵补给水（包括石膏排出泵、浆液循环泵机封水，减速机冷却水、氧化风机冷却水共约10吨／小时）。

一部分是石灰石浆液

一部分是滤液附加水（包括真空皮带机滤布冲洗水，真空盒密封水，大约5.3吨／小时。真空泵密封水大约13吨／小时，此外还有滤布冲洗水箱溢流水，水量不详）。

在除雾器不冲洗的情况下#1、#2 FGD系统水系统基本维持平衡。冲洗除雾器液位持续升高。

(4) 脱硫废水的影响。

张热脱硫废水处理系统处理量设计标准为：两台机组运行，每小时处理量为18.2吨（连续运行）。张热废水旋流器设计

值为：7个旋流子，6用1备，处理量为22.5t/h。

目前两台炉公用一台废水旋流器，旋流子5个，3用2备，处理量远低于设计值，废水储箱液位无法维持在正常范围内，，处理量为4.5t/h左右，远低于设计值18.2t/h，造成脱硫塔内浆液质量不合格，含氯量超标，一是影响脱硫效率，二是影响石膏品质，三是易造成管道腐蚀，四是吸收塔液位居高不下。

(5) 混杂水源的影响。混杂水源包括FGD系统内冲洗

阀门内漏水、设备冷却水、雨水、地面冲洗水等。很多管道的冲洗都是在线冲洗，冲洗水直接接在管道上，如果隔膜阀密封不是很好，会造成冲洗水向被冲洗的管道内漏；设备冷却水汇至脱硫区域的地坑，被FGD系统重复利用；脱硫区域

地沟如果设计不合理，雨水、地面冲洗水会进入地沟，再由地坑泵输送至吸收塔，这些因素都会造成吸收塔液位的升高。二吸收塔高液位的危害

液位高度主要受吸收塔几何结构的影响，还有溢流管位

臵等。在合理范围内，提高吸收塔液位有利于氧气的吸收、石灰石的充分溶解，对脱硫效率有积极的影响。但液位过高对FGD系统的稳定、可靠运行非常不利：

(1) 造成吸收塔溢流。如果在高液位下脱硫紧急停机、

停运循环泵，会导致吸收塔溢流，液位失控严重时导致溢流使烟道造成积垢、堵塞严重。

(2) 降低脱硫效率。吸收塔液位过高，会使液面与喷淋

层间的距离变小，缩短脱硫剂与烟气中SO2的吸收空间，降低脱硫效率，严重时会造成石膏水力旋流站溢流液的回浆不畅。

(3) 设备能耗增加。液位升高，会使氧化风机等脱硫设

备的出力变大，能耗增加。如果吸收塔液位高是由脱硫废水长时间出力不足造成的，会导致除雾器冲洗程序难以执行，除雾器冲洗不够，长时间运行会导致除雾器结垢、堵塞严重，严重时会引起除雾器坍塌。而且，氯离子浓度过高会降低脱硫效率、破坏吸收塔内的防腐层、加剧设备的腐蚀等。

三吸收塔高液位的处理措施

1、对燃煤品质、石灰石来料品质进行控制，保证燃煤含硫量、碳酸钙含量符合原设计条件，一方面可使FGD系统处于正常液位运行状态；另～方面也可避免FGD系统出力不足或负荷过大。

2 、适当延长除雾器冲洗间隔

锅炉低负荷运行时，烟气量减小，气一液接触时烟气所

蒸发掉的水量随之减少，可适当延长除雾器冲洗问隔。冲洗持续时问和冲洗周期的确定需综合考虑保持除雾器清洁和

维持系统的水平衡。可在设计冲洗程序时充分考虑锅炉负荷的变化，使冲洗时问、冲洗周期随烟气流量调整，或将冲洗时间、冲洗周期作为控制吸收塔液位的变量。

但是张热公司发电部运行人员在做以上调整后仍然不能

正常冲洗除雾器，并且在过去的几个月中采取了使用潜水泵排至工业废水的方式解决，致使工业废水系统淤泥严重，影响了安全生产。所以建议做以下改造：

一、改造废水旋流器的底流和顶流出水管，使之可以具备

连续出18.2t/h废水的能力。

二、将#1和#2循环泵房的机械密封水，减速机冷却水改到

工业废水，并且保留进吸收塔地坑的能力。（加增效

剂时，可以加水溶解）

三、将滤布冲洗水箱溢流水管改造至工艺水箱，即可以减

少进吸收塔的水量也可以降低工艺水氯离子浓度

四、在吸收塔地坑及地沟处设臵围堰防止雨水和冰雪融水进入地坑

通过改造，可以减少进吸收塔水量，保证除雾器的冲

洗数，防止除雾器结垢，坍塌，保证安全生产

发电部：岳明星 2010-10-20