浅谈锅炉烟气脱硫脱硝系统运行问题及处理措施

浅谈锅炉烟气脱硫脱硝系统运行问题及处理措施

发表时间：2018-04-18T17:11:43.450Z 来源：《电力设备》2017年第33期作者：周金龙

[导读] 摘要：国家对环保要求的逐渐提高，大部分锅炉厂针对烟气处理系统都进行了深入改造。

(大唐长春第三热电厂吉林省长春市 130103)

摘要：国家对环保要求的逐渐提高，大部分锅炉厂针对烟气处理系统都进行了深入改造。随即而来出现硫酸铵浆液结晶差，液态氨损耗大，脱硫塔喷头堵塞，脱销系统中氨水浓度较低以及氮氧化物指标不达标等一系列问题。

关键词：锅炉烟气；脱硫脱硝系统；运行问题；处理措施

1导言

锅炉排出的烟气在脱硫上，本文结合大唐南京发电厂2×660MW超超临界机组烟气脱硫系统采用中环（中国）工程有限公司生产的石灰石－石膏湿法烟气脱硫工艺。锅炉来的全部烟气经引风机升压后直接进入吸收塔，烟气自下向上流动，烟气中的SO2 被自上而下循环喷淋的石灰石-石膏浆液吸收生成CaSO3，并在吸收塔反应池中被鼓入的氧化空气氧化而生成石膏。脱去SO2的烟气经除雾器除去烟气中携带的浆液雾滴后，经烟囱排入大气。

2脱硫系统的运行问题及处理措施

2.1系统水量不平衡

以某工程为例：第一，脱硫塔的浓缩段位在2.3m-2.5m之间，且经常出现溢流现象，导致塔压、液位异常波动，影响系统运行的稳定性。第二，脱硫岛循环冷却水的用水量为121吨/h，其中离心泵机封冲洗水按照25吨/h的速度进入脱硫塔。第三，脱硫塔在工艺补水、管路冲洗、烟道冲洗、除雾器冲洗等方面，共计用水53-60吨/h，其中还不包括不可预见的水量，烟气蒸发过程中会携带51吨/h，因此每小时多出2-9吨水。对此，处理措施是：第一，脱硫岛循环冷却水系统中，对离心泵机封冲洗水进行收集，作为工艺补水使用。第二，检查工艺水系统中的设计和结构缺陷，对烟道冲洗、塔壁冲洗、除雾器冲洗时间进行优化，并调整硫酸铵管路的冲洗时间，从而降低系统总用水量。

2.2硫酸铵结晶效果差

主要原因(1)锅炉除尘采用布袋除尘器,因锅炉布袋泄漏,导致过量粉尘进人脱硫塔,因硫酸铰饱和溶液的密度有固定值,大约1.258彭L一1.262彭L左右,粉尘颗粒会影响硫酸铰晶核的形成并阻碍硫铰小分子向晶核表面靠拢,限制单个晶核的成长。结晶太小,达不到离心机分离要求的硫酸铰结晶最小质量。(2)脱硫塔防腐玻璃鳞片脱落堵塞部分一级循环喷嘴、二级循环喷嘴,造成喷淋空隙区,导致烟气与循环液在脱硫塔吸收段无法充分接触,吸收反应不能有效进行,生成的亚硫酸盐在中和反应作用下生成的亚硫酸氢铰/硫酸氢盐,破坏了塔内硫酸铰结晶成长环境,致使硫酸铰结晶颗粒小,浆液分离效果差。(3)脱硫塔浆液与循环槽循环液pH值过高,影响硫酸铰的结晶。主要因素一是液氨流量调节阀选型不当,液氨流量波动大无法精确控制。二是一级循环泵A/c出口pH计安装不规范,测量值偏小。三是喷嘴堵塞使吸收反应不充分,502超标被迫增大加氨量。理论上硫酸铰理想结晶pH值为2.5一4.1,脱硫塔浆液pH值控制范围在2一3,循环槽循环液pH值控制范围在4一6。由于以上原因导致此两项指标在3一5和6一8,破坏了硫酸铰最佳结晶环境。浓缩段pH>3.5时硫铰结晶颗粒已明显变小,离心机无法分离。(4)氧化率低,影响硫酸铰的结晶。烟气中502与氨水反应生成亚硫酸铰,经空气进行强制氧化反应生成硫酸铰溶液,形成的饱和或过饱和硫酸铰溶液进行结晶,晶体的成长和再结晶得到硫酸铰。氧化反应是液相连续,气相离散,由于烟气尘含量大使浓缩段密度过高甚至堵塞氧化风管,致使空气与浆液不能充分接触,氧化反应不充分,严重影响硫酸铰的结晶。

对此，处理措施是：第一，布袋除尘器在运行期间，加强管理工作，定期进行检修维护，以便及时发现破损情况并更换，避免粉尘进入脱硫岛。同时针对除尘系统进行改造，可以将传统的布袋改造为电袋复合式，将烟尘排放含量控制在20mg/Nm3以内。第二，针对一级、二级循环泵的吸入口，将原来的篮式过滤器改造为管道过滤器。因为篮式过滤器的密封性差，硫酸铵颗粒、玻璃钢鳞片很容易在过滤器上造成堵塞现象，影响脱硫塔的吸收效果，也影响结晶出料。第三，脱硫系统运行前，首先清理脱硫塔、循环槽，对循环泵管线、过滤器、喷嘴等进行疏通。系统运行期间，发现残存杂物后及时清理，观察喷嘴的布水情况，避免堵塞喷头。系统停运前，仔细冲洗氧化风管，确保通畅性。

2.3硫铵管线断裂

主要原因：(l)甲醇厂一套生产装置区有两套锅炉脱硫装置,脱硫岛硫铰排出管道长度约1200m。由于l#22#脱硫塔硫铰排出泵管道与料液泵回料管道过长,管道膨胀释放设计不合理位移过大,使管道频繁断裂。玻璃钢管道粘接修复时间约24小时,影响系统正常出料,导致浓缩段固含量上涨过快,浆液粘滞堵塞循环管道、喷嘴,导致脱硫塔超温。(2)硫铰管道蒸汽伴热形式不合适,蒸汽伴热温度巧0℃左右,长期炙烤玻璃钢管道使其脆化强度降低。而且在硫铰出料后随即要用清水冲洗管道,剧烈的热胀冷缩变化,造成管道弯头、法兰及膨胀节处频繁拉裂。第一，使用两套锅炉脱硫装置时，如果硫铵排出泵管道、料液泵回料管道长度过大，在膨胀释放上的设计不合理，就容易导致管道断裂。粘结修复时间一般为24小时，此时会影响系统出料，导致浓缩段的固含量上升过快，因管道堵塞造成脱硫塔超温。第二，硫铵管道蒸汽伴热不合理，温度在150℃左右，长时间对玻璃钢管道进行炙烤，会降低强度、提高脆性。出料后使用清水冲洗，因热胀冷缩原理造成弯道弯曲、法兰膨胀，继而出现断裂。对此，处理措施是：第一，更换硫铵玻璃钢管道，重新设计管道的膨胀释放，强化管道的支架。第二，改造硫铵管线的伴热方式，采用电伴热取代蒸汽伴热，并对温度进行调整。

2.4液氨压力不稳定

第一，氨罐布置在烯烃装置区域，距离脱硫岛2km，氨压缩机故障会导致液氨在输送期间出现汽化现象，影响液氨压力的稳定性，SO2波动明显。第二，液氨调节阀是气动薄膜单座式，要想准确调节流量，在操作上比较困难。而且如果阀门开启较小，会影响液氨的压力和流量。第三，缺少压力监测设施，不利于工作人员了解液氨压力的动态变化。对此，处理措施是：第一，液氨加压泵的类型，选用容积式泵代替屏蔽泵，并加强日常管理工作。第二，在液氨调节阀的基础上增设DN10流量孔板，能够保证压力、流量的调节更为稳定。第三，在管道上加用远传压力表，将数据传输至DCS，有利于工作人员观察液氨压力变化，并开展相应操作。

3脱硝系统的运行问题及处理措施

3.1氨水浓度低

第一，氨水浓度低导致锅炉的氧量降低，即使氨水阀门完全打开，也不能满足正常的工作需求，最终NOx浓度超标。分析认为，氨水大量进入锅炉后，布袋上会粘结积灰，提高了布袋的阻力，在喷吹作用下容易造成布袋破损。或者氨水管线冻坏。对此，应该检查稀氨器