FGD系统吸收塔高液位问题分析及改造方案

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2X300Mw,脱硫装谿采用一炉一塔布谿，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，#1、#2FGD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function(){$('.ad-hidden').hide();},wk_ad_begin({pid: 21});wk_ad_after(21,function(){$('.ad-hidden').hide();},function(){$('.ad-hidden').show();});被打破。FGD系统在30%负荷时的耗水量约18m3/h，与满负荷条件下的66.5m/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、#2FGD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、#2FGD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，还有溢流管位谿等。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：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。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。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