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上市环保总工为您打造脱硫系统维护,一文解释所有问题.docx【精选推荐】

时间:2022-07-20 11:55:02 来源:网友投稿

下面是小编为大家整理的上市环保总工为您打造脱硫系统维护,一文解释所有问题.docx【精选推荐】,供大家参考。

上市环保总工为您打造脱硫系统维护,一文解释所有问题.docx【精选推荐】

 

 上市环保总工为您打造的脱硫系统维护

 一文解释所有问题

 目前烟气脱硫技术种类达几十种,而脱硫系统又极易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象等等各种故障。今天咨询了上市环保公司陈总工,关于这些问题陈总工为大家出了一期文章,下面和一起来看看吧。

  脱硫效率低

  1.脱硫效率低的原因分析:

  (1)设计因素

  设计是根底,包括 L/G、烟气流速、浆液停留时间、氧化空气量、喷淋层设计等。应该说,目前国内脱硫设计已经非常成熟,而且都是程序化,各家脱硫公司设计大同小异。

  (2)烟气因素

  其次考虑烟气方面,包括烟气量、入口 SO2 浓度、入口烟尘含量、烟气含氧量、烟气中的其他成分等。是否超出设计值。

  (3)脱硫吸收剂

  石灰石的纯度、活性等,石灰石中的其他成分,包括 SiO2、镁、铝、铁等。特别是白云石等惰性物质。

  (4)运行控制因素

  运行中吸收塔浆液的控制,起到关键因素。包括吸收塔PH 值控制、吸收塔浆液浓度、吸收塔浆液过饱和度、循环浆

 液量、Ca/S、氧化风量、废水排放量、杂质等。

  (5)水

  水的因素相对较小,主要是水的来源以及成分。

  (7)其他因素

  包括旁路状态、GGH 泄露等。

  2.改良措施及运行控制要点

  从上面的分析看出,影响 FGD 系统脱硫率的因素很多,这些因素叉相互关联,以下提出了改良 FGD 系统脱硫效率的一些原则措施,供参考。

  (1)FGD 系统的设计是关键。

  根据具体工程来选定合适的设计和运行参数是每个 FGD系统供给商在工程系统设计初期所必须面对的重要课题。特别是设计煤种的问题。太高造价大,低了风险大。

  特别是目前国内煤炭品质不一,供需矛盾突出,造成很多电厂燃烧煤种严重超出设计值,脱硫系统无法长期稳定运行,同时对脱硫系统造成严重的危害。

  (2)控制好锅炉的燃烧和电除尘器的运行,使进入 FGD系统的烟气参数在设计范围内。必须从脱硫的源头着手,方能解决问题。

  (3)选择高品位、活性好的石灰石作为吸收剂。

  (4)保证 FGD 工艺水水质。

  (5)合理使用添加剂。

 (6)根据具体情况,调整好 FGD 各系统的运行控制参数。特别是 PH 值、浆液浓度、CL/Mg 离子等。

  (7)做好 FGD 系统的运行维护、检修、管理等工作。

  除雾器结垢堵塞

  1.除雾器结垢堵塞的原因分析

  经过脱硫后的净烟气中含有大量的固体物质,在经过除雾器时多数以浆液的形式被捕捉下来,粘结在除雾器表面上,如果得不到及时的冲洗,会迅速沉积下来,逐渐失去水分而成为石膏垢。由于除雾器材料多数为 PP,强度一般较小,在粘结的石膏垢到达其承受极限的时候,就会造成除雾器坍塌事故。

  沉积在除雾器表面的浆液中所含的物质是引起结垢的原因。如果这些污垢不能得到及时的冲洗,就会在除雾器叶片上沉积,进而造成除雾器堵塞。

  结垢主要分为两种类型:

  (1)湿-干垢:

  多数除雾器结垢都是这种类型。因烟气携带浆液的雾滴被除雾器折板捕捉后,在环境温度,粘性力和重力的作用下,固体物质与水分逐渐分离,堆积形成结垢。这类垢较为松软,通过简单的机械清理以及水冲洗方式即可得到去除。

  (2)结晶垢:

  少数情况下,由于雾滴中含有少量亚硫酸钙和未反应完全的石灰石,会继续开展与塔内类似的各种化学反应,反应

 物也会粘结在除雾器表面造成结垢,这些垢较为坚硬,形成后不易冲洗。

  2.防止除雾器堵塞的措施

  由于除雾器的功能就是捕捉烟气携带的雾滴,因此形成湿-干类型的垢属于正常现象,脱硫系统都设计有冲洗装置将沉积的石膏垢定期及时冲洗掉,防止其堆积。

  正常运行期间,应按照设备厂家要求的冲洗水流量和冲洗频率开展冲洗,可防止结垢物堆积,同时防止发生堵塞和坍塌事故。

  应重点开展以下工作:

  (1)定期开展冲洗,通常 2 小时一次,低负荷可适当延长确保冲洗压力,要求冲洗时喷嘴处压力 0.25-0.3MPa;

  (2)定期检查冲洗阀门,防止阀门内漏,确保除雾器压力测量准确,建议采用环形取压,同时带吹扫。只有准确的压力测量,才能正确的开展监控;

  (3)严格控制吸收塔浆液浓度(小于 20wt%);

  (4)防止长期高 PH 运行,另外 PH 波动不能太剧烈。

  石膏品质差

  1.影响石膏品质的因素

  石膏品质差主要表现在以下几方面:石膏含水率高(大于 10%);石膏纯度低;石膏中 CaCO3\CaSO3 超标;石膏中的CL-、可溶性盐(如镁盐等)含量高等。水泥厂对石膏水分、纯度、CL 要求较高,CL 高则影响水泥的粘性。

 在石膏的生成过程中,如果工艺条件控制不好,往往会生成层状或针状晶体,尤其是针状晶体,形成的石膏颗粒小,粘性大,难以脱水,如 CaSO3˙1/2H2O 晶体。

  而理想的石膏晶体(CaSO4˙2H2O)应是短柱状,比前者颗粒大,易于脱水。所以,控制好吸收塔内化学反应条件和结晶条件,使之生成粗颗粒和短柱状的石膏晶体,同时调整好系统设备的运行状态是石膏正常脱水的保证。

  (1)吸收塔内浆液成分因素

  石膏来源自吸收塔内浆液,其品质的好坏,根本上由吸收塔内反应环境及反应物质决定。常见影响石膏含水率的因素:

  浆液中杂质成分过高:飞灰、CaSO3、CaCO3、Cl-、Mg2+、含量高,前三者本身颗粒较小不易脱水;而过多的 Mg2+则影响石膏结晶的形状,因增加了浆液的粘度而抑制颗粒物的沉淀过程;

  Cl-过高也会影响石膏的结晶。通常吸收塔内要求 Mg2+<5000ppm,Cl-<10000ppm,否则脱水就有影响。

  石膏在塔内停留时间短,结晶时间缺陷,其颗粒小;

  浆液过稀,石膏过饱和度缺陷,浆液浓度低于 10wt%。

  (2)设备因素

  旋流器分离效果差,造成脱水机上浆液浓度过低;

  真空度过低:一般在 0.04~0.06MPa 之间最为合适,过高会造成真空泵过载;过低的原因可能是真空系统泄漏、滤

 饼厚度缺陷(20~40mm 之间)、滤布破损等;

  小颗粒堵塞滤布或者滤布冲洗缺陷;

  真空泵入口堵塞、真空槽与皮带孔相对位置偏移,皮带上的真空度下降。

  2.石膏品质差解决措施

  (1)设计核算

  应首先对设计开展核算,检查吸收塔容积、石膏结晶时间(15h 以上)、氧化空气量开展检查,是否满足要求。

  (2)分析吸收塔浆液成分

  对吸收塔浆液开展取样分析,检查浆液内各成分,包括固相和液相。

  (3)检查石膏旋流站

  检查旋流站压力是否合适,旋流子是否磨损。同时对顶流和底流取样分析,确定旋流子分配比。

  (4)检查皮带机设备

  包括石膏底流是否分布均匀,石膏滤饼厚度是否合适不至于太薄或太厚,滤布是否堵塞或损坏,真空度是否偏低或偏高,管道有否泄漏,滤布/滤饼冲洗水是否正常等。

  (5)检查石灰石品质

  石灰石中 CaCO3 含量低、白云石及各种惰性物质如砂、黏土等含量高将引起石膏品质低下;石灰石浆液粒径过大不仅影响脱硫效率,且使石灰石的利用率偏低,石膏纯度低。

 3.运行建议

  (1)提高锅炉燃烧效率,保证电除尘效率,尽可能控制烟气中的粉尘浓度在设计范围内。

  (2)保证吸收剂石灰石的质量。石灰石的杂质如惰性成分除对脱硫率有不利影响外,还对石膏的质量有不利的影响,因此应尽可能提高石灰石的纯度及提供合理的细度。

  (3)保证工艺水的质量,控制水中的悬浮物、CL-、F-、Ca2+等的含量在设计范围内。

  (4)选择合理的吸收塔浆液 PH 值,防止 PH 值大波动,保证塔内浆液 CaCO3 含量在设计范围内。

  (5)选择合理的吸收塔浆液密度运行值,浆液含固率不能过小或过大。

  (6)保证吸收塔浆液的充分氧化,定期化验,使塔内浆液的成分在设计范围内。

  (7)对石膏浆液旋流器应定期开展清洗维护,定期检验底流密度,发现偏离正常值时及时查明原因并作相应处理。

  (8)对石膏皮带脱水机、真空泵等设备应定期开展清洗维护,保证设备的效率,滤布和真空系统是重点检查维护对象。加强对石膏滤饼的冲洗。

  (9)定期维护校验 FGD 系统内的重要仪表如 PH 计、密度计等,使之能真实反映系统的运行状况。

  (10)适当地加大系统的废水排放量。

  (11)控制好燃煤的含硫量,使之在设计范围内。

 浆液泵的腐蚀与磨损

  1.浆液泵的腐蚀与磨损机理

  由脱硫工艺的特点决定了,所有中间介质均为腐蚀性液体,同时液体中均携带有颗粒物。接触这些浆液的设备,如泵、管道的磨损和腐蚀是免不了的。特别是对于泵,常伴有汽蚀现象发生,加剧了泵的磨损。

  磨损是指含有硬颗粒的流体相对于固体运动,固体表面被冲蚀破坏。磨损可分为冲刷磨损和撞击磨损,设备的磨损是冲刷磨损和撞击磨损综合作用的结果。

  (1)泵汽蚀的危害

  汽蚀主要是由于泵和系统设计不当、入口堵塞造成流量过低而造成的,包括泵的进口管道设计不合理,出现涡流和浆液发生扰动;进人泵内的气泡过多以及浆液中的含气量较大也会加剧汽蚀。

  产生噪声和振动、缩短泵的使用寿命、影响泵的运转性能

  2.影响泵磨损的因素

  磨损速度主要取决于材质和泵的转速、输送介质的密度。泵与系统的合理设计、选用耐磨材料、减少进人泵内的空气量、调整好吸人侧护板与叶轮之间的间隙是减少汽蚀、磨损,提高寿命的关键措施。针对石膏系统的生产流程,改变设备的运行工况,即降低浆液泵输送介质的密度,可大大地延长设备的寿命。

  2.降低磨损的对策

 基于脱硫浆液的特性,泵磨损是必然,运行中应重点较少泵的磨损,延长泵的使用寿命。

  严格控制浆液流速在设计值范围内;

  保证入口烟尘浓度低于设计值;

  保证石灰石细粉品质,粒度、纯度符合设计要求;

  采用耐磨材料或耐磨涂层;

  控制浆液密度在设计值范围内。

  3.降低腐蚀的对策

  严格控制浆液 PH,禁止长期低 PH 值运行;

  定期对 PH 计开展标定,保证 PH 计显示准确,防止 PH大起大落;

  多排废水,降低浆液中的 CL 离子小于 20000ppm。

  机械密封损坏

  1.机械密封构造原理

  机械密封,亦称端面密封,是一种限制工作流体沿转轴泄露的、无填料的端面密封装置,主要由静环、动环、弹性(或磁性)元件、传动元件和辅助密封圈等组成。

  机械密封有至少一对垂直于旋转轴线的端面,该端面在流体压力及补偿机械外弹力的作用下,加之辅助密封的配合,与另一端面保持贴合并相对滑动,从而防止流体泄漏。

  由于两个端面严密贴合,使密封端面之间的分界形成一微小间隙,当一定压力的介质通过此间隙时,会形成极薄的

 液膜并产生阻力,阻止介质泄漏:液膜又可以使端面得以润滑,由此获得长期的密封效果。机械密封由于其泄露量小,密封可靠,摩擦功耗低,使用周期长,对轴(或轴承)磨损小,能满足多种工况要求等特点被广泛应用于泵等旋转设备中。

  2.机械密封的重要性

  目前脱硫系统上 95%的离心泵(水泵、浆液泵)都配备机械密封,机械密封良好的使用性能为脱硫装置的长周期、安全、平稳运行打下了物质根底。但在脱硫系统实际运行维护中,由于机械密封引起的离心泵故障占脱硫设备总故障的 60%以上,机械密封运行状况的好坏直接影响着脱硫装置的正常运行,必须予以重视并采取有效措施。

  特别是吸收塔浆液循环泵,一旦机械密封泄露,直接影响脱硫效率,严重时会导致环保不达标,造成环保罚款。另外,由于循环泵机封非常昂贵,频繁损坏直接影响效益。

  目前吸收塔搅拌器也采用机封形式,如果出现机封损坏,有些还需要停运排空更换,给电厂造成很大麻烦。

  3.机械密封泄露原因分析

  离心泵在运转中突然泄漏,少数是因正常磨损或己到达使用寿命,而大多数是由于工况变化较大或操作、维护不当引起的。主要原因有:

  (1)抽空、气蚀或较长时间憋压,导致密封破坏;

  (2)泵实际输出流量偏小,大量介质泵内循环,热量积聚,引起介质气化,导致密封失效;

 (3)停运未排空或入口门泄露,导致泵体内存有浆液,当泵长时间停运,浆液沉积严重,重新启动由于摩擦副因粘连而扯坏密封面;

  (4)介质中腐蚀性、聚合性、结胶性物质增多;

  (5)环境温度急剧变化;

  (6)工况频繁变化或调整,特别是管路配置调节门系统;

  (7)密封水断流造成机封损坏

  密封水也分为两种情况,一种是密封水外流,起冷却密封端面作用;另外一种是密封水内流入泵体内,密封水比泵体内浆液压力高 0.1-0.2MPa,通过水来清洗密封端面。

  在运行过程中,密封水应始终投入,一旦出现断流,密封端面将会有浆液颗粒积聚,造成摩擦,机封很快就会被烧毁。特别对于密封水内流的机械密封,对于密封水的压力还有要求,通常密封水均来自工艺水泵,应防止工艺水需求量大时压力下降,造成密封水压力低于泵体内压力。必要时,应配置单独的密封水泵。

  (8)衬胶原因

  设计管道时,未考虑衬胶厚度,造成通流量缺陷,特别是小浆液泵比较多。

  (9)管道堵塞

  脱硫系统经常会出现管道堵塞,或者是浆液淤积,或者是管道内杂物堵塞,或者是防腐衬胶脱落等,或者是管道上

 的滤网堵塞等,一旦管道堵塞,造成浆液泵憋泵运行,泵体内浆液气化,温度升高,就会造成机械密封损坏。

  (10)管道设计不匹配

  为了减小泵入口阻力降,增加汽蚀余量,在脱硫浆液泵的入口处设计偏心大小头。很多项目上都存在,泵的入口管道设计不太合理,入口管道过细,导致泵的吸入量缺陷,很容易发生气蚀,造成机封泄露。

  4.解决措施

  (1)运行中,加强对密封水的巡检,特别是循环泵,防止断流

  (2)保证密封水压力和流量

  (3)无水机封改为有水机封

  (4)定期检查泵振动,一旦出现振动过大,及时停运开展反冲洗,必要时检查入口管道或滤网。

  吸收塔浆液起泡

  1.浆液起泡的危害

  吸收塔...

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