脱硫装置取消烟气旁路改造的解决方案
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脱硫烟气旁路挡板取消后的运行方式调整根据福建省环保厅文件要求,2011年所有脱硫旁路取消,我厂二单元机组在未对引风机进行改造得情况下,增压风机仍须保留,在这种新的运行方式下,对机组的安全运行提出了新的课题;一单元机组无增压风机,但在运行调整以及相关的系统和逻辑仍要做相应改进。
一、系统上的改变1、脱硫旁路烟气档板取消,原烟气和净烟气档板执行机构取消。
2、保留原吸收塔事故喷淋的工艺水管路,增加工业水管路,提高系统的可靠性。
二、运行方式的调整及注意事项1、机组启动。
旁路烟气挡板取消后,烟气只能通过FGD系统排至烟囱,因此脱硫系统须和锅炉同步启动。
1). 为避免增加风机带载启动,应先将增压风机动叶关到最小启动增压风机,然后启动引风机、送风机。
2). 在点火前启动一台浆液循环泵,防止点火后高温烟气损坏塔内防腐层及除雾器。
3). 最好采用无油点火。
一是为防止燃油颗粒进入吸收塔,包裹在石灰石、亚硫酸钙表面,阻碍二氧化硫的吸收和亚硫酸钙的氧化。
二是防止燃油颗粒进入吸收塔内产生大量的泡沫。
2、机组停运。
锅炉打闸后,FGD系统不会联锁动作,因此当锅炉吹扫结束后,视锅炉的排烟温度而保留一致两台浆液循环泵运行。
3、正常运行中的注意事项1).锅炉排烟温度高。
锅炉排烟温度过高会减少吸收塔的使用寿命,吸收塔内防腐玻璃鳞片最高使用温度160℃,除雾器最高使用温度80℃。
因此在夏季高负荷时期应注意燃烧的调整,适当降低锅炉排烟温度,当吸收塔入口烟气温度达到157℃时联开事故喷淋减温水。
2).当原烟气温度达150℃或者净烟气温度达60℃时,可采用启动备用浆液循环泵;投入除雾器冲洗;降低锅炉排烟温度等措施。
3).浆液循环泵跳闸。
当一或两台浆液循环泵跳闸应依据吸收塔原烟气与净烟气温度,适当降低机组负荷,并采取措施降低烟气温度。
4、厂用电中断的情况。
机组跳闸后锅炉排烟温度将急剧升高,在浆液循环泵跳闸的情况下,这样的高温烟气进入脱硫塔将导致脱硫塔内除雾器和防腐层的损毁。
旁路烟道取消后或旁路挡板铅封后脱硫装置的应对措施前言二〇一〇年六月十七日,国家环境保护部办公厅发文(环办[2010]91号)《关于火电企业脱硫设施旁路烟道挡板实施铅封的通知》,全文如下:关于火电企业脱硫设施旁路烟道挡板实施铅封的通知各省、自治区、直辖市环境保护厅(局),新疆生产建设兵团环境保护局,国家电网公司,华能、大唐、华电、国电、中电投集团公司:为进一步落实国务院《节能减排综合性工作方案》及《节能减排统计监测及考核实施方案和办法》有关要求,切实加强对火电企业脱硫设施运行过程的监管,提高脱硫设施运行效率,环保部决定对所有“火电企业脱硫设施旁路烟道挡板”(以下简称“旁路挡板”)实施铅封。
现将有关事项通知如下:一、各级环保部门和各电力集团公司要积极鼓励火电企业逐步拆除已建脱硫设施的旁路烟道,烟气排放连续监测系统采样点逐步统一安装在烟囱符合监测要求的高度位置。
对暂时保留旁路烟道的,所有旁路挡板必须实行铅封。
要求所有新建燃煤机组不得设置脱硫旁路烟道,烟气排放连续监测系统采样点一律安装在烟囱符合监测要求的高度位置。
二、各省级环保部门负责本辖区内火电企业旁路挡板的铅封工作。
旁路挡板的封签由各省级环保部门统一设计制作,实行统一编号,专人管理,现场铅封和启封等具体工作可委托地市或县级环保部门开展。
(一)各省级环保部门或所在地环保部门要指定专人具体负责所辖区域内火电企业旁路挡板铅封工作,加强监督检查,按照规定及时铅封,并认真做好记录。
(二)各省级环保部门要组织对负责现场铅封的人员进行专业培训。
现场铅封时,要配备必要的安全防护设施,安排专人进行安全监护,确保铅封人员人身和设备安全。
(三)旁路挡板的封签须安装在旁路挡板执行器拐臂和支架上,在适当位置焊接固定。
在安装封签前,要确认旁路挡板门处于密封关闭状态。
实施铅封的材料和方式不得影响旁路挡板门紧急情况下的开启。
三、旁路挡板铅封后,各火电企业不得擅自启封。
(一)下列情况确需开启旁路挡板门时,由火电企业书面提出申请,报当地环保部门审批,审批同意后,由当地环保部门派人现场启封:脱硫设施定期试验和定期维护检修;机组停运后进行旁路挡板门检修维护;脱硫系统及烟道系统短期缺陷处理。
脱硫系统拆除旁路烟道对系统的影响及解决方法在日益严峻的环保形势下,国家加强了环保执法力度,加大对烟气脱硫设施运行的在线监管和就地检测,脱硫装置能否连续、稳定运行与环保监管之间的矛盾显得更加突出。
现在,环保部把封堵(或拆除)旁路挡板作为监管二氧化硫减排设施的重要手段,对限期未能实施封堵(或拆除)旁路挡板的,规定予以通报批评、扣减减排量等处罚措施,并列入该地区和企业集团减排年度考核。
因此,如何保证我公司在封堵(或拆除)旁路挡板后脱硫装置的连续、安全、稳定运行是亟待解决的重要问题。
1旁路挡板的作用脱硫系统旁路烟道是连接主机与脱硫系统及烟囱的关键通道,旁路挡板也是实现全烟气脱硫、部分烟气脱硫、停运的主要调节手段,旁路挡板的开关状态是判断脱硫系统投运正常与否的关键标志。
旁路烟道及旁路挡板主要有以下作用:通过开启旁路,实现当锅炉投油点火时让含有未燃尽油污和大量粉尘的烟气直接排入烟囱而进入大气;用于隔绝原烟气和脱硫后净烟气,避免原烟气向烟囱的逃逸或净烟气回流;在脱硫装置运行异常、设备故障甚至整机停运时,通过开启旁路挡板使烟气排入烟囱,进而关闭FGD入口烟气挡板,给脱硫装置的检修和维护创造条件,达到不影响主机运行同时保护脱硫系统设备不受损坏。
2旁路烟道设置情况及相关规定旁路系统大多应用在早期发达国家的脱硫系统中,但随着脱硫技术的发展、严格的环保法规和脱硫装置的可利用率而不断提高,到目前,已完全达到不低于主机的可靠率。
在这样的背景下,近年来西欧国家的电厂大多采用了无旁路脱硫系统。
日本大多数脱硫装置设置了旁路烟道和旁路挡板,但对旁路挡板的设置无明确规定,主要是通过严格的环保监测和污染物排放控制来限制旁路烟道的使用,仅在锅炉点火启动及FGD紧急故障时开启,正常运行时不允许开启旁路挡板。
在紧急故障开启旁路挡板后的规定时间内不能排除故障重新投运,则主机必须停机。
下一步,我们国家将借鉴国外的经验和做法,并由国家环保部发文提出了取消旁路的要求,以达到脱硫装置运行有效性的有力监管。
火电厂烟气脱硫取消旁路烟道的可行性分析与探讨引言当前我国的环境形势十分严峻,环境与经济的矛盾空前突出。
改革开放20多年取得了西方100多年的经济成果,而西方100多年发生的环境问题在中国20多年里集中体现,20多年的成果与20多年的污染,过度消耗了我们的资源与环境。
环境资源问题已经对建设“和谐社会“构成了严重挑战,成为影响经济、制约社会、涉及政治的大问题。
目前我国已成为世界上SO2排放量最大的国家,酸雨严重,今后大气污染防治的重点是解决问题。
而火电厂二氧化硫的排放占到全国总二氧化硫排放量的70%以上,很明显节能减排的重点是做好火电厂的二氧化硫减排工作。
在国家环保政策的有力推动下,烟气脱硫装置(FGD)已在我国大量投运,目前我国燃煤机组的脱硫率已经达到超过60%。
十一五”规划称,到2010年末期,大气主要污染物二氧化硫、水体主要污染物化学需要量等排放总量要比2005年消减10%。
但是根据国家环保总局统计:主要污染物减排已经连续两年多交出不及格答卷,“十一五”规划的环保目标有可能继“十五”计划后再次完不成。
火电厂二氧化硫排放未达标,虽然与有近40%电厂未进行脱硫改造有关,但是也与部分电厂虽然已建设脱硫设施,但是脱硫设备不能正常运行,或者经常开启旁路烟道运行,造成部分烟气未经脱硫就直接排入大气有直接关系。
下面就结合近年国内烟气脱硫工程实践经验和投运情况,从取消脱硫旁路烟道,确保烟气100%进行脱硫提出相关结论和建议。
1湿法烟气脱硫设置烟气旁路烟道的原因国内已投运或正在建设的湿法烟气脱硫装置一般都设有100%旁路烟道,并安装具有快速开启功能的旁路挡板。
少数电厂取消了旁路烟道(如后石电厂海水脱硫装置、国华三河电厂烟塔合一项目新建项目)。
机组冷态启动时,为避免烟尘和未燃尽油滴的污染,烟气通过旁路烟道直接排入烟囱。
待烟温升高、静电除尘器投运使烟气粉尘含量小于FGD装置的进口要求后,增压风机启动,FGD装置进出口挡板打开,旁路挡板逐渐关闭。
脱硫系统拆除旁路烟道对系统的影响及解决方法脱硫系统是工业中常用的一种空气污染治理装置,其主要功能是将燃料燃烧产生的二氧化硫(SO2)去除,从而减少大气中的SO2排放。
脱硫系统通常包括烟气脱硫设备、烟气净化设备、烟气处理设备等。
脱硫系统中的拆除旁路烟道可能会对系统的运行和处理效果产生一定影响。
首先,拆除旁路烟道可能导致系统排放效果下降。
旁路烟道的存在是为了在必要时将未经脱硫的烟气直接排放,以保证脱硫设备的正常运行。
如果拆除了旁路烟道,当脱硫设备维护或出现故障时,烟气就无法有效处理,有可能造成SO2排放超标的问题。
其次,拆除旁路烟道可能会影响脱硫系统的运行稳定性。
旁路烟道可以起到调节和稳定系统运行的作用,在一些情况下可以将一部分烟气绕过脱硫设备,从而减少系统的运行压力和负荷。
拆除旁路烟道后,系统可能会因为负荷的突然增加而导致运行不稳定,甚至出现设备故障。
此外,拆除旁路烟道还可能增加系统的维护工作量。
旁路烟道通常需要定期检修和维护,确保其畅通和正常工作。
如果拆除旁路烟道,可能会增加系统的维护难度和工作量,增加了运行成本和维护费用。
针对这些问题,解决方法如下:1.確保脫硫系統的正常運行。
拆除旁路烟道之前应该确保脱硫设备的稳定运行,充分检查和维护相关设备,以减少故障和维护时间。
2.增加备用设备。
为了避免因维护和故障而影响脱硫系统的正常运行,可以增加备用设备,确保在必要时进行替换或维修。
3.设计完善的维护计划。
拆除旁路烟道后,应制定详细的维护计划,包括定期检查和维护设备以及处理可能出现的故障的预案。
通过合理的计划和及时的维护可以减少设备故障的发生和影响。
4.重新调整系统负荷与运行参数。
在拆除旁路烟道之后,需要重新调整系统的负荷和运行参数,保证系统正常运行。
对于可能的突然增加的负荷,可以通过合理规划和控制来缓解系统的压力。
综上所述,拆除脱硫系统中的旁路烟道可能会对系统的运行和排放效果产生一定影响,但可以通过提前策划和维护计划等方法来解决问题,确保脱硫系统的正常运行和处理效果。
大型燃煤火电机组取消脱硫旁路烟道的应对措施来源:电力环境保护更新时间:09-9-30 11:45 作者: 黄涛摘要:介绍了大型燃煤电厂烟气脱硫系统设计中取消脱硫烟气旁路烟道所采取的针对性措施,为大型燃煤火电机组无旁路设计提供借鉴。
关键词:烟气脱硫,无旁路,措施1取消旁路烟道的意义随着国家环保要求的进一步提高以及环保政策的日益严格,国家环保机构已要求火电企业在建设烟气净化装置时尽量不设旁路烟道,并对取消烟气旁路的项目优先审批。
在国家发展改革委和国家环保总局颁布的《燃煤发电机组脱硫电价及脱硫设施运行管理办法(试行) 》中明文规定,新(扩)建燃煤机组建设脱硫设施时鼓励不设置烟气旁路通道;并且规定:已安装脱硫设施的燃煤电厂脱硫设施不运行或投运率较低的,必须相应扣减脱硫电价,防止发电企业故意闲置脱硫设施。
因此,取消旁路烟道,有助于火电企业建设工程的顺利报批,以尽早开工建设,早日取得发电效益。
国家环境保护总局《火电厂烟气脱硫工程技术规范石灰石/石灰—石膏法》(HJ /T179 - 2005 )第5. 3. 2. 5条款为:新建发电机组建设脱硫设施或已运行机组增设脱硫设施,不宜设置旁路烟道。
如确需设置的,应保证脱硫装置进、出口和旁路挡板门具有良好的操作和密封性能。
随着国家环保法令的不断严格,虽然现在还未明令禁止脱硫系统设置旁路烟道,但是取消旁路,是环保要求的趋势所在。
2取消旁路的技术可行性和安全性近年来,随着脱硫技术的逐渐发展,脱硫装置的可利用率不断提高,目前已完全达到了不低于主机的可靠率。
在这样的背景下,脱硫装置取消旁路烟道是完全可行的。
目前,湿法烟气脱硫工艺的系统设计在国内已比较成熟、可靠,现阶段影响脱硫系统可靠性、容易造成FGD装置停机的主要原因是脱硫设备的故障率。
不过,对关键设备或仪表采用冗余设计,已能有效提高FGD 装置的可靠率。
在湿法脱硫系统中,氧化风机、石膏浆液排出泵、石灰石输送泵、除雾器冲洗水泵、工艺水泵、挡板门密封风机等重要设备都是采用一用一备方式配置。
脱硫取消烟气旁路后控制方案研究与应用作者:侯金彦来源:《商情》2014年第27期结合韶关发电厂300MW机组脱硫取消烟气旁路项目,从控制角度,介绍了脱硫系统取消烟气旁路后机组控制和自动调节方面存在的一些问题,并给出可行的解决方案。
脱硫系统FGD烟气旁路增压风机防爆门事故喷淋一、概述韶关发电厂#10、#11机组脱硫系统由山东三融环保工程有限公司采用德国比晓芙公司的石灰石-石膏湿法脱硫工艺设计制造,由引风机出口来的烟气经增压风机增压、GGH烟气换热器冷却后进入吸收塔,在吸收塔中与喷淋的石灰石浆液接触,除去烟气中的二氧化硫。
脱硫后的烟气再次经过GGH烟气换热器加热后排入烟道,由烟囱排出。
增压风机及FGD设备由脱硫DCS进行监控。
设计之初从机组安全角度考虑,设计有烟气旁路系统,在脱硫系统故障时,旁路挡板联锁开启,烟气直接由旁路排放至烟囱,从而可以实现脱硫故障不停机。
其工艺流程图如下:随着脱硫行业的发展和环保要求的不断提高,有烟气旁路虽然能够保证机组的安全,但是含硫烟气走旁路时即直接排空,对空气会造成较严重的污染。
因此取消脱硫设施烟气旁路成为火电厂切实提高脱硫系统投运率、进一步减排二氧化硫的关键途径。
为切实落实国家治污减排政策,按照粤电集团“蓝天工程”部署,韶关发电厂#11机组、#10机组先后取消了脱硫系统烟气旁路。
然而,从工艺流程上取消旁路容易,取消旁路后的控制及调节如何进行就成了一个亟待解决的问题。
有些电厂因为取消旁路后控制、调节的设置不合理,多次造成机组非停,教训惨重。
因此,在取消旁路后将脱硫设备作为主设备考虑,为控制和调节的协调性,将增压风机及其动叶的控制移至主机进行,增加烟气事故喷水减温和在引风机和增压风机之间烟道加装防爆门,完善主机与脱硫之间联锁,充分考虑防爆门动作值与保护动作值的协调性等等。
二、改造方案针对脱硫取消旁路项目,工艺方面的改造方案如下:(1)拆除脱硫原烟气旁路,拆除原、净烟气挡板;(2) GGH换热原件改造,将换热元件的波纹板型由DU(HS8e)型改成流通截面大的波纹板型HC11型,使烟气通道更加均匀、规整,无引起污垢堆积的收缩点,换热元件更容易冲洗,有利于缓解压降上升的趋势,减少人工冲洗次数和时间。
4 取消旁路的应对措施4.1 脱硫旁路的作用旁路系统最早应用于早期的发达国家脱硫系统中,在我国引进国外脱硫技术的同时也沿袭了其旁路设置,旁路烟道对系统的保护作用主要体现在以下三方面:①锅炉启炉或低负荷稳燃时,烟气走旁路,不让含有未燃尽油污、碳粒和高浓度粉尘(锅炉大量投油时电除尘器一般不投运)的烟气进入到脱硫系统中,对脱硫系统设备和浆液造成污染。
②在进入脱硫系统的烟气参数异常时(如烟气超温、入口粉尘浓度过高等),开启旁路烟道挡板门,烟气由旁路直接进入烟囱排放,不进入脱硫吸收塔,保护脱硫装置。
③当脱硫系统设备故障无法正常运行时,打开旁路烟气挡板门,使脱硫系统解列,脱硫装置被旁路隔离,不对电厂主机的运行产生影响。
4.2 取消旁路的应对措施4.1.1应对锅炉启动与低负荷稳燃投油1)锅炉冷态启动阶段,采用小油枪点火,应该采取措施在锅炉投入煤粉前即投入电除尘器,再投入脱硫系统,否则,大量的飞灰和未燃尽油污进入到脱硫系统中,对除雾器、喷淋层等设备造成损害,并污染吸收塔浆液,必须对浆液进行置换抛弃处理。
即使在脱硫系统之前投入电除尘器,由于投入电场不多,也会有一定量的灰和未燃尽油污进入到脱硫系统中,应该加强除雾器冲洗、警惕吸收塔浆池起泡造成虚假液位、并根据浆液和石膏品质决定是否置换一部分浆液。
轻度污染的浆液可以排至事故浆液箱稀释,待吸收塔运行稳定后再逐渐少量回塔;中度污染的浆液需要排至废水处理系统处理。
在锅炉燃烧方面,应尽量采用适于点燃和灰分较低的煤种,减少锅炉投油量和投油时间,尽量避免对吸收塔浆液的污染。
2)锅炉低负荷稳燃投油阶段,应尽量减少投油量和投油时间,在低负荷稳燃时,一定要投入电除尘器,否则,脱硫浆液必须置换抛弃,即使投入电除尘器也需要根据浆液和石膏品质决定是否置换部分浆液。
4.1.2应对脱硫系统入口烟气异常1)事故喷淋系统应对烟气超温:东方电厂脱硫系统设计入口烟温为122℃,在事故状态下,烟气脱硫装置能承受180℃(每次不超过20min,锅炉空气预热器故障)。
脱硫旁路挡板门取消后应对措施1.装置LED指示灯:在脱硫设备的控制面板上安装LED指示灯,用于显示脱硫设备的工作状态。
这样一来,操作人员就能随时了解脱硫设备是否处于正常工作状态。
2.定期巡检:定期对脱硫设备进行巡检,特别是对旁路挡板门的检查要求更加严格。
检查人员要仔细观察挡板门的安装情况,并检查其是否存在漏气的情况。
如果发现异常情况,应及时采取措施进行修复。
3.增加安全防护设施:在脱硫设备的工作区域内增加安全防护设施,防止操作人员误入。
例如,可以设置栅栏或者警示线,在脱硫设备前方设置安全标志,提醒操作人员注意安全。
4.建立安全培训制度:开展针对脱硫设备操作人员的安全培训,加强其安全意识和技能。
培训内容包括脱硫设备的操作规程、紧急情况的应对措施等。
同时,还应定期组织演练,提高操作人员在紧急情况下的应变能力。
5.监测系统的升级:对脱硫设备的监测系统进行升级,提高其探测灵敏度和准确性。
这样一来,就能及时发现脱硫设备的异常情况,并提醒操作人员及时采取措施。
6.加强管理制度:建立完善的管理制度,明确各级人员的职责和权限。
制定操作规程和操作指导书,规范脱硫设备的操作流程。
同时,要加强对操作人员的监督和考核,确保其按照规定操作,并及时发现和纠正操作中的问题。
7.技术改进:采用新的脱硫设备,使用更加可靠的控制系统和传感器,提高整个系统的可靠性和安全性。
可以考虑采用自动化控制,减少人为因素对设备运行的影响。
总结起来,脱硫旁路挡板门取消后,需要采取一系列的对策来确保脱硫设备的安全运行。
这些对策包括装置LED指示灯、定期巡检、增加安全防护设施、建立安全培训制度、监测系统的升级、加强管理制度和技术改进等。
通过这些对策的实施,可以提高脱硫设备的安全性和可靠性,保障设备的正常运行。
脱硫取消旁路后应对措施摘要:本文重点分析了脱硫系统无旁路运行时的存在问题,并提出了应对措施。
为电厂采用脱硫无旁路运行技术,保证机组安全稳定运行提供了有益的经验。
关键词:脱硫旁路;取消旁路;措施脱硫旁路的作用①锅炉启炉或低负荷稳燃时,烟气走旁路,不让含有未燃尽油污、碳粒和高浓度粉尘的烟气进入到脱硫系统中,对脱硫系统设备和浆液造成污染。
②在进入脱硫系统的烟气参数异常时(如烟气超温、入口粉尘浓度过高等),开启旁路烟道挡板门,烟气由旁路直接进入烟囱排放,不进入脱硫吸收塔,保护脱硫装置。
③当脱硫系统设备故障无法正常运行时,打开旁路烟气挡板门,使脱硫系统解列,脱硫装置被旁路隔离,不对电厂主机的运行产生影响。
提高脱硫系统的可靠性措施从设备和设计裕量上提高脱硫系统的可靠性与适应性,使脱硫系统的可用率达到与主机一致的水平。
1)首先要控制燃煤品质,使燃煤含硫量、灰分、发热量等重要参数在设计范围之内。
2)建议采用双管路供浆,即采用2台供浆泵(1用1备)、2条供浆管道(1用1备)供浆,不致于因供浆管道磨损影响脱硫系统投运。
3)建议采用双管路排浆,不致于因排浆管道磨损影响脱硫系统投运。
4)建议将增压风机、烟气系统挡板等纳入主机控制系统。
5)建议将3台吸收塔搅拌器接入保安电源,将事故状态下对吸收塔造成的危害降到最低。
6)取消两套脱硫系统的GGH,对烟囱进行防腐处理,脱硫系统可靠性将会大大提高。
7)吸收塔入口烟道增加事故喷淋装置。
应对脱硫系统入口烟气异常措施1)事故喷淋系统应对烟气超温:例如,电厂脱硫系统设计入口烟温为115℃,在事故状态下,烟气脱硫装置能承受170℃(每次不超过20min,锅炉空气预热器故障)。
当温度达到170℃时,全流量的旁路挡板应立即打开(进口、出口挡板门关闭,脱硫装置退出运行)。
取消旁路后,当吸收塔入口烟气超过设计值时,应快速启动事故喷淋系统,当设备故障时(如:空预器故障等),应快速启动事故喷淋系统,故障设备无法立即恢复运行时,锅炉MFT,事故喷淋继续运行至烟温下降到正常值。
脱硫装置取消烟气旁路改造的解决方案为保证机组运行的安全可靠性,国内已投运或在建的湿法脱硫装置一般都设有100%旁路烟道。
在机组启停、脱硫装置故障停运或临时检修时,烟气可以通过旁路烟道直接排入烟囱,保证机组安全稳定运行。
近年来,随着脱硫技术的发展和脱硫装置的可利用率不断提高,到目前已完全达到不低于主机的可靠率。
在这样的背景下,脱硫装置取消烟气旁路是完全可行的。
为严格保证火力发电厂烟气污染物达标排放,国家环境保护部于2008年1月17日发布了HJ/T 179—2005《火电厂烟气脱硫工程技术规范石灰石/石灰—石膏法》的修改方案,将5.3.2.5修改为:“新建发电机组建设脱硫设施或已运行机组增设脱硫设施,不宜设置烟气旁路”。
所以,随着国家环保标准的日益严格,火电厂烟气脱硫装置取消烟气旁路或无烟气旁路设计成为大势所趋。
因此,脱硫装置的可靠性必须提高至主机水平以适应机组的安全可靠运行。
1 平海电厂烟气脱硫装置为了分析脱硫装置取消烟气旁路后对脱硫装置现有的系统设备运行存在哪些影响因素,下面对平海电厂脱硫装置烟气系统进行简单介绍:广东平海发电厂有限公司一期工程为2×1000MW超超临界压力燃煤发电组,脱硫装置为石灰石―石膏就地强制氧化湿法烟气脱硫工艺。
从锅炉引风机后的主烟道引出的烟气,通过并列布置的两台动叶可调轴流式增压风机升压后进入吸收塔反应区,在吸收塔内脱硫净化,经除雾器除去细小液滴后,再进入净烟气烟道。
烟气系统中设置增压风机进、出口挡板门和吸收塔出口净烟气挡板门、旁路挡板门。
当机组启动、脱硫装置故障停运或临时检修时, 开启旁路挡板门,关闭增压风机进、出口挡板门和净烟气挡板门,烟气由旁路烟道直接进入烟囱排放, 不进入吸收塔, 保护脱硫装置。
2 取消烟气旁路对设备的安全影响取消烟气旁路的特点是在机组运行时,脱硫系统将不可避免成为锅炉烟风系统的必经之路。
所以,必须充分考虑锅炉燃烧或电除尘器运行变化以及锅炉燃煤条件发生骤变等情况对脱硫系统产生的不利影响;反过来,同样应充分考虑因脱硫系统的不稳定运行对主机稳定运行的影响。
最终的目的是实现主机系统和脱硫系统互不影响,同步安全稳定运行。
概括起来的因素是锅炉故障和脱硫装置本身故障两个方面,这两种故障均对脱硫装置及锅炉的安全可靠运行造成威胁。
2.1 锅炉故障及其影响(1)脱硫装置入口原烟气温度一般在120℃-150℃左右,因各厂炉型、煤种及设备状况不同而各有差异。
当锅炉尾部烟道二次燃烧或空预器故障等异常运行时,机组排烟温度快速升高至160℃以上,烟温过高时将对吸收塔喷淋层、除雾器以及吸收塔防腐材料造成破坏性损伤。
因此,必须采取严格可靠的措施控制脱硫系统入口烟温,给机组事故处理争取时间,同时为保障吸收塔内部件的安全。
(2)烟尘对脱硫吸收塔浆液系统的污染影响很大,甚至导致吸收塔浆液无法反应,最终导致脱硫装置被迫停运,因此电除尘的安全稳定运行尤为重要。
目前各电厂基本设计每台电除尘整流变电源取至一段母线电源,如果该段母线电源故障跳闸,会导致相应侧的电除尘整流变全部退出,大量的烟尘进入吸收塔,机组将被迫停运。
因此电除尘整流变的电源可靠性非常重要。
2.2 脱硫装置本身故障及其影响脱硫装置本身故障将会影响锅炉的安全运行,甚至导致机组的停运,这些故障主要包括以下几个方面:(1)吸收塔浆液循环泵故障全停将会导致进入吸收塔的烟气温度超过防腐内衬所能承受的最高值,使脱硫装置被迫停运,同时机组被迫停运。
(2)石灰石浆液供给系统故障将会导致吸收塔内浆液pH值极低,从而使吸收塔处于强酸腐蚀的环境中,对吸收塔及有关设备运行极为不利,必须使机组降负荷运行或停运。
(3)脱硫6KV母线电源故障将导致增压风机、浆液循环泵、脱硫变压器等设备停电,造成机组停运。
因此必须采取措施保证脱硫6KV母线及大容量设备供电的安全可靠性。
3 取消烟气旁路的可靠性分析平海电厂烟气脱硫装置原来是按照有烟气旁路进行设计和实施的,且吸收塔采用丁基橡胶内衬,塔内喷淋层和除雾器分别采用FRP材料和PP材料制作,均为低温应用材料。
因此,取消烟气旁路后应对现有工艺系统、电气系统和控制系统进行可靠性分析以确定系统可靠性程度。
3.1 取消烟气旁路后工艺系统可靠性分析原设计中石灰石供浆系统设置1个石灰石浆液箱存储供两台机组所需石灰石浆液,且通过各自设置的石灰石浆液泵分别向两台机组供浆。
在供浆系统只设置1个石灰石浆液箱的情况下,若石灰石浆液箱搅拌器故障等问题将直接影响两台机组脱硫系统石灰石浆液的供应,对脱硫装置的安全可靠运行造成影响。
所以需要对石灰石浆液供浆系统进行改造,防止设备故障对供浆造成影响。
3.2 取消烟气旁路后电气系统可靠性分析原设计中每台机组的脱硫装置采用6kV单母线不分段接线方式,每台机组分别提供两路6kV电源,一路电源取自本机组厂用6kV A段,另一路备用电源取自启备变,两路电源一路工作,另一路备用,采用备用电源自投装置实现自动切换。
脱硫取消旁路烟道后,增压风机、浆液循环泵将变为与主机引风机同等重要的I类负荷。
但现有备用电源自投装置模式下,6KV 脱硫段一路失电情况下将导致增压风机或循环泵同时失电而引起机组停运。
所以必须对现有的备用电源自投装置进行完善改造。
另外,原设计中设置电除尘A、B、C段电源,其中电除尘A段电源带A侧电除尘的全部整流变,电除尘B段电源带B侧电除尘的全部整流变,电除尘C段作为备有母线电源。
但是在实际运行中如果其中的一段母线电源跳闸,相应侧的电除尘整流变退出,大量的烟尘进入吸收塔导致脱硫装置被迫停运。
所以必须对电除尘段的电源进行改造,提高安全可靠性。
4 取消烟气旁路的改造技术方案通过取消烟气旁路的设备安全影响分析,以及对工艺系统、电气系统的可靠性分析,从工艺系统、电气系统、控制系统及逻辑优化等方面,制定安全可靠的改造技术方案。
4.1 工艺系统技术改造(1)烟气旁路改造。
在旁路烟道上增加两道堵板,堵板之间烟道拆除,使旁路烟道明显断开,新增的堵板烟气侧进行防腐。
原旁路挡板关闭,拆除旁路档板执行机构,并将相应的旁路挡板密封风管道封堵。
(2)净烟气挡板改造。
打开净烟气挡板,拆卸挡板执行机构而保留挡板百叶,机械锁定,形成烟气通道。
并将相应的净烟气挡板密封风管道封堵。
(3)增加烟气事故冷却水系统。
为了避免温度过高的烟气进入脱硫装置对吸收塔喷淋层、除雾器以及吸收塔防腐材料造成破坏性损伤,在吸收塔入口设计1套烟气事故冷却水系统。
根据现场和工期紧迫的情况,该系统未设计事故冷却水泵和高位水箱系统,而是将消防水作为水源,与全厂消防水系统母管连接,系统的可靠性为100%。
系统由管道、阀门及喷嘴组成。
事故喷淋系统喷嘴及管路的布置覆盖吸收塔入口烟道的整个截面,确保喷淋减温的均匀性。
同时考虑在正常运行时喷嘴的吹扫、防堵措施,因此设计一路压缩空气定期吹扫喷嘴。
喷淋管(4)增加石灰石浆液箱。
为提高石灰石供浆系统的可靠性,防止石灰石浆液箱搅拌器故障等风险,增加一个110m3容积的备用石灰石浆液箱,能满足两台炉100%负荷下1小时的石灰石浆液耗量。
系统连接上将两台机组的石灰石供浆泵分别连接在两个石灰石浆液箱上实现互为备用,同时增加石灰石旋流站至新增石灰石浆液箱、石灰石供浆回流管路至新增石灰石浆液箱的管道及阀门。
另外,为了提高供浆系统的可靠性,防止供浆管道磨损漏浆等原因影响正常供浆,在1、2号脱硫供浆管道之间增加联络管道。
使两台机组供浆管路在紧急情况下互为备用。
4.2 电气系统的优化改造(1)脱硫6KV母线电源改造。
原设计的备用电源自投装置切换时间一般需2-5秒,不满足改造后的供电可靠性要求。
因此,将目前脱硫6KV段双路电源切换采用的备自投方式更换为无扰切换的厂用电快切装置,保证脱硫6KV工作电源跳闸情况下备用电源能够快速投入。
同时将增压风机、上两层吸收塔浆液循环泵定为一类设备,其他6KV设备为二类设备。
设置一类设备的低电压保护定值为4S,二类设备的低电压保护定值为0.5S。
这样,在脱硫6KV段工作电源失去时,备用电源自动投入确保两台增压风机和上层的两台浆液循环泵不跳闸,以保障脱硫系统的正常运行,从而保证主机的运行安全。
(2)1、2号机组脱硫380V保安段增加双电源切换装置。
脱硫保安段设置脱硫380VPC段及机组保安段双路电源供电,两者之间由继电器实现自动切换。
而增压风机油站电源由脱硫保安段供电,当脱硫保安段进线电源故障出现切换时,仍存在母线瞬时掉电造成增压风机油站停运最后两台增压风机全停的风险。
故增加双电源切换装置,提高安全可靠性。
(3)电除尘电源优化改造。
为提高电除尘电源的可靠性,在电除尘段加装备用电源自投装置。
如果某一电除尘段工作电源故障,备自投装置动作使除尘备用段电源自动投入,监盘人员监视到母线备用段开关合闸正常后,在远方迅速恢复因电除尘段失电而跳闸电除尘整流变,尽可能降低进入吸收塔的烟尘量以确保脱硫系统的安全运行。
4.3 逻辑的优化完善(1)增加脱硫MFT锅炉信号取消烟气旁路后,烟气温度关系到原烟道及吸收塔内防腐衬胶的安全,以及考虑脱硫烟道最大承受压力因素。
因此对FGD入口压力、吸收塔入口烟气温度的有关保护就变得突出。
当温度过高时启动事故喷淋系统以降低进入吸收塔的烟气温度。
当FGD入口烟温超温、出口净烟气温度超温、引风机出口烟温超温、所有吸收塔浆液循环泵均故障停运、FGD入口压力高于本段烟道最大承受压力以及2台增压风机都跳闸时,都需要及时发出锅炉MFT信号。
(2)增加锅炉启动顺控允许条件取消烟气旁路设计后,FGD装置的启动顺序与有旁路时发生了巨大的改变。
为了保证锅炉启动过程中高温烟气不会对吸收塔衬胶造成损坏,脱硫吸收塔浆液循环系统必须先启动至少1台浆液循环泵。
另外,锅炉启动吹灰和点火期间烟气中会有大量的煤灰、烟尘和未烧尽的燃油,这些煤灰和烟尘进入吸收塔内后会污染浆液严重影响脱硫效果,以及油污进入吸收塔污染浆液及加速橡胶衬里老化。
因此要求在锅炉启动前应首先启动静电除尘装置。
由于增压风机与机组风烟道连接一体,故启动时考虑风组通道建立逻辑;增压风机全停后触发信号使脱硫烟风系统通道保持畅通。
(3)烟气事故冷却水系统逻辑为保证新增烟气事故冷却水系统实际运用中起到关键保护作用,必须完善相应控制逻辑:事故喷淋系统增加原烟气温度高(≥150℃,I级报警)、净烟气温度高(≥65℃,I级报警)、消防水喷淋压力低(≤0.5MPa,III级报警)、仅1台吸收塔浆液循环泵运行且负荷≥100MW(II级)等报警功能。
事故消防水喷淋门联锁开条件确定为原烟气温度高(160℃ )或所有浆液循环泵未启且原烟气温度≥80℃;事故消防水喷淋门联锁关条件确定为至少1台浆液循环泵运行,原烟气温度≤150℃或循环泵全停时,原烟气温度≤60℃。