烟气脱硫系统可靠性.pptx

提高烟气脱硫系统可靠性提高烟气脱硫系统可靠性马双忱nFGD系统的可靠性是其工业应用所必须具备的主要条件之一，人们之所以对FGD系统的可靠性特别关注，除了作为工业应用的任何装置都必须具备一定可靠性这一原因外，早期FGD装置可靠性很差也是引起人们担心的原因之一。n历史上，人们认为FGD系统不可靠、运行效果差、维修费用高、会降低发电机组的可靠性。但是，随着FGD技术近40年的发展，FGD装置的可靠性早已今非昔比了。FGD系统可靠性发展过程系统可靠性发展过程n20世纪30年代，在英国出现了最早的石灰或石灰石法湿式涤气技术，并应用于工业锅炉的烟气脱硫，形成了采用石灰或石灰石浆液脱除烟气中SO2的湿式洗涤法的初步应用，但是，诸如设备腐蚀、磨损、结垢和堵塞等严重问题很快成为这种系统的主要顽疾。n30年代初期，伦敦电力公司在一台大型锅炉安装了一台FGD试验装置，试验完成后，在伦敦泰晤士河堤岸的巴特西(Battersee)电厂建成了一套大型涤气装置，这套装置用白垩类CaCO3浆作吸收剂，采取非循环吸收运行方式，用冷凝器排水稀释吸收后的pH值较低的废浆排放液，然后将废浆液排至泰晤士河，结果是将空气污染转变成水污染。由于这一原因和设备腐蚀等原因，该装置被迫关闭。n随后英国帝国化学工业公司(ICI)和詹姆斯豪登(James Howden)公司开发了无固体物排放的工艺流程，并应用于伦敦电力公司的富勒姆电厂。此法用石灰浆或白垩浆循环通过栅条填充塔，吸收塔排出的淤泥过滤除去固体生成物。然而，由于大量难以处理的固体废渣、严重结垢阻塞吸收塔、很高的维修费用以及在二战期间担心烟囱排出的带水汽的烟羽会招来敌机，停止了该装置的使用。n二战后，在相当长一段时间里对控制污染的湿式涤气和烟气净化技术研究的兴趣下降了，直到20世纪60年代这些问题才重新受到重视。n20世纪6080年代中期的湿法烟气脱硫装置大致属于第一代，多为自然氧化工艺，双回路或单回路非就地氧化工艺以及湿式再生式工艺。第一代湿法烟气脱硫装置仍为严重结垢等问题所困扰，造成频繁停机清垢，可靠性很差，维修费高。另外，设备冗余度高，流程复杂，操作繁琐，对工艺操作要求较高(如再生式)，即使美国20世纪70年代第一套发电厂FGD系统的可靠性也非常之差。n随着对FGD化学过程的深入了解，20世纪80年代中期前后，出现了控制氧化程度的抑制氧化和强制氧化工艺。随着这两种工艺技术的不断改进，提高了湿法FGD装置的稳定性并降低了投资和运行费用。这两种工艺不但克服了设备严重结垢问题，大大地提高了设备的可靠性，而且强制氧化工艺还生产出可销售的固体副产物石膏，简化了系统，改善了可操作性，因此这两种工艺成为第二代洗涤器占优势的技术，特别是湿法石灰石强制氧化工艺，在电厂脱硫技术中得到了最广泛的应用。n随着近十年各种新材料的应用，湿法石灰石FGD系统的故障已降至很低的程度，即使一些装置在运行中仍会出现故障，通常对降低发电机组的可靠性已无明显影响。大多数FGD装置的供应商现已提供合同保证，在性能保证期中(美国通常是运行的头12个月)FGD系统的可靠性不低于99。n美国石灰石湿法FGD系统的可靠性在19781980年均为85，1985年提高到94%。1985年燃用高硫煤电厂的可靠性为88，燃用低硫煤的电厂可靠性为97，采用抛弃法机组的可靠性得到提高，但仍为95左右。北美电力安全理事会(NERC)调查、分析了美国19861991年期间111套FGD系统的可靠性，得出FGD系统对发电机组 的等效不可利用系数(EUF)和等效被迫停运率(EFOR)影响很小的结论。这111套FGD系统在上述期间内的EVF和EFOR中位数分别仅为0.23和0.07。n德国和荷兰，电厂每年仅有10d运行时间不投运FGD装置，另外附加条件是每次停机时间不能超过72h，也就是说FGD每年必须投运355d(假设锅炉连续运行)，可靠性达到97.3。可靠性高的FGD系统可达到99或更高。nSalvaderi等人于1992年报道了德国19841990年燃煤电厂和FGD装置的可靠性，电厂计划外不可利用率保持在5.25.9，由FGD)装置造成的计划外不可用率由1988年的1.8降到1990年的0.3。FGD装置的检修周期相应地延长到3年。n在日本，1975年的可靠性就达到了95，19801990年达到了99100。日本获得很高可靠性的部分原因是燃用了低硫煤以及几乎所有电厂都采用了强制氧化工艺。n我国19921993年最早投入商业运行的某电厂2套FGD系统，由于燃用高硫高含灰烟煤，采取石膏部分脱水回收、部分石膏湿排抛弃运行方式，湿排抛浆泵一旦事故停运就将迫使2套FGD系统全停；再加之由于初期对FGD工艺特点认识不足，对衬胶泵过流件的严重磨损始料不及，当时国内又无相应的备件可供替换，完全依靠进口，造成无备件更换而停机，因此，初期投运率偏低，5462。经过配件国产化和技术改造后，到1996年已达到85(以主机运行小时数为n基数)，到2000年，包括后来(1999年)扩建的2套FGD装置，4套FGD系统的综合投运率已达到9096。2004年已稳定地达到95。由于这4套FGD系统规定只有当锅炉燃烧稳定停止烧油后才能投运，而主机运行小时是以并网开始计时，并网到停烧油往往需要数小时到十余小时。另外，当主机停运时有时要求FGD装置提前停运。如果考虑这两个因素，该4台FGD装置可投运率已达到96，2005年提高到98。在十余年的运行中仅有2次因FGD电气设备故障造成了主机短时停机。因此，该FGD系统几乎就未造成主机可利用率下降。n北京某电厂20022003年上半年FGD投运率按月计已达到9899，由此可见，随着FGD技术的发展、新材料的采用和对环境保护的重视，FGD装置的可靠性已有很大的提高。FGD系统可靠性的指标系统可靠性的指标n上节中已用到诸如FGD装置可靠性、投运率、等效不可利用系数(EUF)和等效被迫停运率(EFOR)等评价装置可靠性的一些专用术语，下面对上述术语和另外一些同样可以用来评价装置可靠性的术语进行定义。n(1)可靠性(或投运率)装置运行小时数与实际要求装置运行小时数之比，以百分数表示为 n可靠性的另一种表示方式是，装置运行小时扣除装置强迫降负荷和强迫带负荷运行小时数的差值与实际要求装置运行小时数之比，即n(2)不可靠性(或未投运率)与可靠性(或投运率)互为补数，用百分数表示为 n(3)可利用率装置可以运行时间(运行时间与备用时间之和)与考核期间的总时间之比，以百分数表示为 n(4)不可利用率与可利用率互为补数，是装置不可运行时间(与是否实际要求投运无关)与考核期总小时数之比，以百分数表示为n(5)等效可利用系数(EAF)是一个用来评价装置满负荷运行能力的综合指标，指装置不强制减负荷和不强制带负荷的运行时间以及装置备用时间之和与考核期间总时间之比，即 n(6)等效不可利用系数(EUF)EUF与EAF互为补数，EUF反映装置事故停机、强制减负荷或强制带负荷运行以及计划停机总小时数占考核期总小时数的比例。与EFOR相比，EUF包括了计划停机时间，即或 EUF=1-EAF(7)等效被迫停运率(EFOR)EFOR表示装置事故停机、被迫减负荷和强制带负荷运行时间占装置要求投入运行时间的比率，即 n（8）事故（或故障）平均间隔时间（MTBF）MFBF用来表示系统或系统中某一设备连续可运行或不发生故障的时间。n上述评价指标用得较多的是可靠行（投运率）和利用率。应用这些指标可以从不同角度反映GFD装置的可靠性、稳定性以及设备的健康状态。我国投入商业运行的FGD系统相对还较少，多数运行时间还较短，目前还没有表示FGD装置可靠性的统一指标，但多数FGD系统用可靠性（或投运率）来表示系统的运行状况。随着我国环境保护有关法规、制度和标准日趋严格以及监测手段的逐步完善，FGD装置降低出力也将会纳入评价统计。n在有些FGD工程招标书中，要求FGD装置在正式移交后一年内其可靠性不得低于9599。影响影响FGD系统可靠性的因素和对策系统可靠性的因素和对策影响FGD系统可靠性的因素主要有：p设计条件p化学工艺过程p机械设备n设计条件对系统可靠性的影响设计条件对系统可靠性的影响n影响FGD系统可靠性的设计条件主要是锅炉燃煤性质即烟气特性。燃烧褐煤产生的烟气温度通常比燃烟煤的高2025，而且烟气含水量较高，因此对防腐内衬材料要求较高。德国1987年的调查表明，德国燃无烟煤FGD装置使机组的可利用率下降1，而且燃褐煤机组降低了3。另外，燃用高硫煤FGD系统的可靠性明显低于燃用低硫煤的FGD系统。这不仅因为高硫煤烟气的腐蚀性强，而且由于脱硫量大，脱硫率高，要求的化学工艺参数也较高，任何设计失误或设备容量、类型选择不当都将影响系统的可靠性。例如，强制 氧化装置会由于设计不当造成氧化不充分，这不仅会发生结垢，还会影响脱硫效率和石膏纯度，使装置的出力下降。燃烧高硫煤时，烟囱的腐蚀将更严重。另外，产生大量脱硫固体产物，一方面需要增大设备容量，另一方面给固体副产物的处理带来困难。n对于燃用高硫煤的FGD系统，特别要注意L/G，塔内烟气分布均匀性、反应罐体积(即浆液固体物停留时间)，氧化装置的选型、氧化风机容量等参数，防止供应商为片面追求经济利益、选取了裕度较小甚至偏低的参数。n燃煤的灰分或氯化物含量高将使烟气中的飞灰含量和HCl含量增加，这些物质最终将进入循环吸收浆液。n飞灰会增加浆液的磨损性，飞灰带入浆液中的Al3+与F-形成的络合物则会影响石灰石的活性。n浆液中的高Cl-含量不仅会增加浆液的腐蚀性、影响废水排放量和材料选择，而且可能影响石灰石的溶解度，从而影响脱硫效率。n这些因素在设计中稍有疏忽或处理不当都可能降低系统的可靠性。n化学工艺因素对系统可靠性的影响化学工艺因素对系统可靠性的影响n影响FGD系统可靠性的主要化学工艺因素是,亚硫酸钙的氧化程度、除雾器冲洗水质量和浆液中氯化物浓度。n（1）亚硫酸钙氧化程度对系统可靠性的影响）亚硫酸钙氧化程度对系统可靠性的影响n第一代FGD系统可利用率低的主要原因之一就是吸收塔模块内部的构件表面迅速形成了大量黏附很牢的亚硫酸钙/硫酸钙硬垢，那时的FGD系统几乎都是采用自然氧化工艺，亚硫酸盐氧化率在1590之间。随着抑制和强制氧化工艺的出现和不断改进，使结垢的形成得到控制，一般认为这两种工艺具有相同的可靠性。目前，强制氧化n工艺已成为电厂广为选用的脱硫工艺，再加上普遍采用空塔，已基本消除了塔内结垢对装置稳定运行的威胁。但是亚硫酸盐氧化程度仍然是湿法石灰石强制氧化FGD工艺重要的控制参数。n一个设计较好的FGD系统，强制氧化程度应接近100。通常，对于低硫煤FGD系统，达到这一要求的难度不大。而对于燃用高硫煤、处理大烟气量的FGD系统，往往会由于氧化装置设计不合理，例如反应罐直径较大，氧化空气分布不均匀，或由于过于侧重降低投资成本而将氧化风机容量和氧化区的体积设计得偏小，或反应罐区域的设备布置不合理等原因使氧化不充分。n如果出现这种情况，仍会发生大量结垢、垢块堵塞喷嘴、卡住蝶阀、堵塞小口径管道或结垢使流道面积减小的现象。这些将引起故障频发、事故停机或降低出力。此外，氧化不充分还将影响脱硫效率、石灰石利用率和石膏品质等系统性能。n（2）除雾器冲洗水质量对系统可靠性的影响）除雾器冲洗水质量对系统可靠性的影响n美国曾对111套FGD系统的可靠性进行了调查。调查结果表明，由于亚硫酸钙/硫酸钙垢堵塞除雾器对FGD系统可利用率下降起了主要作用。这在利用脱硫回收水冲洗除雾器的系统特别要引起重视，必须确保冲洗水中硫酸钙的相对饱和度低于50，才能避免由于冲洗水质量引起除雾器板片结垢、堵塞，最终迫使吸收塔停运。n在回收水中补加一部分工业水是通常防止回收水中硫酸钙相对饱和度较高的方法。但必须强调的是，即使冲洗水质量很好也不能完全保持除雾器板片表面清洁，设计合理的冲洗覆盖范围、冲洗持续时间和冲洗频率是保持板片清洁、避免流道堵塞的关键。另外，在运行管理中保持冲洗水压力和流量、定时检查冲洗阀门是否按程序控制的顺序启闭、避免烟气流量过大也是防止除雾器堵塞的重要措施。n近年还发现一些已投入运行的FGD系统，运行人员不明白或不重视除雾器的冲洗作用，有的电厂甚至长时间停止冲洗，造成除雾器堵塞和被压垮。n（3）浆液氯化物浓度对系统可靠性的影响）浆液氯化物浓度对系统可靠性的影响n在第一代FGD系统中，由于低估了吸收塔浆液对吸收塔和吸收塔入口烟道结构材料的腐蚀，烟道和吸收塔的修补成为影响FGD系统可靠性的重要原因之一。浆液对金属材料造成腐蚀损坏的主要因素是氯化物浓度、pH值和温度，其中氯化物浓度变化范围最宽，给金属防腐材料的选择带来了困难，成为由于材料损坏而使FGD系统可利用率下降的主要原因之一。n随着对这种环境中浆液腐蚀特点和材料特性认识的提高，通过选择适当的结构材料和安装过程中严格控制内衬和焊接质量，新建的FGD系统已很少由于浆液Cl-浓度而降低系统的可利用率。n机械设备对系统可靠性的影响机械设备对系统可靠性的影响n机械设备影响FGD系统可靠性的主要因素是：运行条件、设备类型、设备容量和备用容量以及结构材料。n（1）烟气系统设备）烟气系统设备n烟气系统的设备包括增压风机(BUF)、烟道、烟道挡板门以及烟气加热器(如包括在设计中)。这些设备的可靠性直接与它们所暴露的腐蚀环境有关。增压风机(BUF)n国外少数第一代FGD系统将BUF布置在FGD系统的下游侧(即湿风机运行)。但是，处于这种腐蚀环境的BUF可靠性很差。腐蚀、风机叶片上的沉积物引起的风机振动、调节风门卡涩是造成BUF事故停运和装置被迫降低出力的重要原因。国内的经验也证明了这一点。因此，现在所有美国的设计都将BUP布置在FGD系统的上游侧，我国近年新建成的或正在建设中的电厂FGD系统也未见再采用湿风机的报道。布置在FGD系统上游侧的BUF的工作环境与电厂引风机的相同，因此BUF无需因设备可靠性而提出特殊的设计要求。n德国虽然有成功应用湿态风机的经验，但BUF涡壳必须采用橡胶或树脂内衬防腐，采用高强耐蚀合金制作叶轮，并且要求执行严格的停机检查制度。烟道n输送高温原烟气和低温湿烟气烟道的工作环境有很大的差别，输送高温原烟气的人口烟道就FGD系统可靠性来说没有特殊的设计要求。但是，输送低温原烟气的烟道(GGH至吸收塔入口)和输送脱硫后的低温湿烟气的烟道，应分别根据所处的腐蚀环境选择合适的防腐材料、设计合适的排放疏水的设施。特别是靠近吸收塔入口的干湿交界处的烟道处于严酷的腐蚀环境，其特点是高温、干/湿交替、烟道表面有沉积物和含有高浓度的氯化物。n美国安全理事会(NERC)的资料指出，烟道材料的腐蚀损坏也是造成降低FGD系统可靠性的主要因素之一。n许多FGD系统都装有旁路烟道，目的是减少FGD系统对发电机组可靠性的影响。但在美国，由于FGD系统的可靠性很高，甚至超过发电机组，同时为了避免因旁路烟道泄漏而影响脱硫效率，另外，因为相当一些FGD系统采用全金属制作，或机组是一炉多塔，或设置有备用吸收塔模块，所以也并非所有的FGD系统都设计有旁路烟道。n虽然在美国许多新建的FGD系统仍设计有旁路烟道，但现有的一些FGD装置有的已拆除(或永久封堵)了原有的旁路烟道，原因是这些旁路烟道从来就未曾用过或很少被用上，以至旁路控制挡板的操作机构失灵。n但我国电厂FGD系统的情况与美国的不完全相同：首先，除了FGD系统的可靠性和管理水平有差距外，都是一炉一塔，甚至是两炉一塔，而且都是采用橡胶与树脂内衬为主要防腐材料；其次，机组启动锅炉燃烧不稳定仍烧油时，不允许投运FGD系统；再次，从确保发电机组安全运行来说，还必须设置旁路烟道。挡板nFGD系统的挡板起隔离作用，当发电机组处于运行状态，FGD被迫停机检修时，FGD系统入/出口挡板应能隔断这两个系统，确保被隔离的FGD系统具备人员进入系统内长时进行检修工作的安全条件。当机组出现空气预热器故障或脱硫岛全岛失电，吸收塔循环泵全停时能迅速关闭入/出口挡板。旁路挡板则要求FGD系统正常运行时能隔断原烟气向清洁烟气侧泄漏，在FGD系统发生事故停机时能迅速开启旁路挡板，确保不影响发电机组的正常运行。n我国电厂投运较早的一些湿法石灰石FGD装置由于长期将旁路挡板开启运行，因此FGD系统的运行几乎不影响本身和机组的可靠性。新建的一些电厂FGD系统关闭旁路挡板运行，已发生过旁路挡板拒动影响锅炉炉膛负压，烧损吸收塔内部组件的事故，因此，确保挡板(尤其是旁路挡板)操作的可靠性对于保证系统和机组安全、稳定运行是至关重要的。n挡板常发生的故障：n叶片与挡板框架卡涩；n叶片转轴、轴承锈蚀而动作失灵；n烟道底部积灰使挡板门关不到位；n烟道变形，使开、关时不能到位，关闭时影响严密性；n运行中挡板门位移，限位开关动作，发出挡板门关闭信号致使系统事故停机。n旁路挡板由于长期不操作，发生拒动的可能性较大。挡板卡涩的主要原因是用材不当，因锈蚀而引起卡涩。因此处于低温腐蚀环境的挡板不仅叶片、转轴和密封片要采用耐腐蚀合金，挡板的框架也应采用与叶片相同的耐蚀合金覆盖碳钢板作结构材料。叶片转轴的轴封设计应能防止腐蚀气体和烟尘等固体颗粒物进入轴承中。为了确保旁路挡板操作的可靠性，可以将叶片分成2-3组，由各自独立的操作机构进行操作，以降低事故时不能开启的风险。在锅炉低负压时，试转动挡板门，避免长期不操作转动部件被卡死。最好定期，如每周或每天开启一次旁路门。如果挡板采用电动操作机构，操作电源应绝对可靠。如果采用气动操作机构，应在就地设置一定容量的气罐，在空压机停止供气的情况下也能迅速开启。旁路挡板和关闭入/出口挡板。n为了保证挡板的密封性，大多数选择两级百叶窗式挡板，在两级百叶门之间鼓入密封空气，也有采用双层单百叶窗式挡板，当这两种挡板关到位后，鼓入的空气压力大于挡板两侧的烟气压力，密封性应该不成问题，在实际运行中往往由于挡板关不到位，或挡板门制造质量差，挡板在关闭位置时叶片之间或叶片与框架之间的空隙过大，致使形不成一定气压而造成烟气泄漏。烟气加热器n在对烟气加热器的看法上，美国与欧洲及日本有截然不同的态度。美国NERC的调查显示，在他们调查的111套FGD装置中，烟气加热器对于降低等效不可利用系数(EUF)和等效被迫停运率(EFOR)影响很小。因此，美国自20世纪90年代中期以后，很少有FGD系统设计烟气加热装置，除了有充分理由证明需要提高烟羽的浮力和扩散能力。早期安装烟气加热器的另一个理由是降低对出口烟道、烟囱的腐蚀，现在对于不采用烟气加热器所形成的腐蚀环境，则宁可通过选择更耐腐蚀的材料来满足。n德国、日本以及我国已建的电厂FGD系统大多数装有烟气加热器，近年德国、日本有扩大采用湿烟囱工艺的趋势，我国一些在建或拟建的电厂FGD系统也有这种应用趋势。nGGH和SGH是最常采用的烟气加热方式，但是，再生式回转换热器运行一段时间后烟气泄漏率的增大以及换热板的堵灰、沉积物的板结，管式GGH和SGH的堵灰和换热管的腐蚀穿孔仍是令人烦恼、易发的故障。特别是燃用高硫煤的FGD系统，国内管式GGH和SGH的应用都不太成功，漏管成了引起FGD系统事故停运的最主要原因，造成FGD系统的大量检修工作都花费在GGH上，GGH的检修、改造、更换费用占了系统年检修费用的主要部分。对于低硫煤，上述情况要缓和得多，大多选用再生回转式GGH，运行效果虽然要好些，但换热板的堵灰、沉积物的板结和冲洗效果不理想的问题仍不断有所反映。对于高硫煤，选择回转式GGH还是管式GGH仍存在争论，国内燃用高硫煤电厂FGD系统尚无应用回转式GGH的经验，主要的担心是回转式GGH运行一段时间后泄露率增大将影响系统脱硫效率，这对高硫煤是个较为突出的问题；另外，认为回转式GGH换热片板间距小于管式GGH换热管的管距，前者更易堵灰。减少烟气加热器故障的措施有：n选择合适的防腐材料制作烟气加热器；n降低进入FGD系统烟气温度和含尘量；n及时维护回转换热器的密封装置；n防止吸收塔浆液带入GGH原烟气侧和降低穿过除雾器的液滴量；n提高吹灰效果 对于燃用高硫煤的系统，在GGH原烟气入口上游侧烟道中喷射少量石灰石粉，有利于减缓管式GGH的腐蚀，延长换热管束组件的使用寿命。n（2）吸收塔模块）吸收塔模块n早期FGD系统设计需要做出的最重要决策之一是吸收塔模块的数量和容量，与这一决策有关的是确定吸收塔是否有理由要设置一个备用喷淋层。但目前，由于吸收塔可靠性的提高，为了降低投资成本，一炉多塔或多炉共享一个备用塔的设计方案已不为人们所接受，代之是大容量(单塔已能处理在标准状态下306万m3/h的烟量)、一炉一塔，甚至两炉一塔，已成为第三代FGD系统的发展方向，因此对吸收塔模块的可靠性提出了更高的要求。吸收塔模块的主要故障是：n内衬损坏，塔壁穿孔漏浆；n喷嘴堵塞和磨损；n固定管网式氧化布气管堵塞；n吸收塔循环泵过流件磨损；n液柱塔喷管磨穿以及除雾器堵塞。减少这些故障发生的措施是：n合理选择耐腐蚀、耐磨损材料；n有适当的备用容量，例如设计一个备用喷淋层，设置3台50容量的氧化鼓风机；n采用化学系统添加剂来弥补吸收塔循环泵运行台数的减少是简单易行的方法；n设计合理的除雾器冲洗系统和配备必要的监测仪器以及正确管理除雾器的运行是防止除雾器堵塞的有力保证。n（3）吸收剂浆液制备设备）吸收剂浆液制备设备n熟化石灰球磨机和石灰石的球磨机具有出力大和高可靠性的特点，石灰或石灰石每小时产出量可达到110t，故障平均间隔时间超过6万h。球磨设备的供应商推荐他们的设备每天24h运行，这是因为球磨机启停时，设备受力作用最大。从设计有效容量大的观点出发，通常的作法是设计2个吸收剂制备系列，每个系列由日贮存罐、皮带输送机、球磨机和分级系统组成。每个系列的容量是，24h内可以生产出FGD系统设计工况下吸收剂浆液日耗用量，也就是说，2台球磨机可以每天工作12h，这种2系列运行方式有充裕的时间对球磨机和辅助设备进行定期检修，而不会影响吸收剂制备系统的可靠性。n 一个电厂往往有多台发电机组，在可能的情况下应将吸收剂制备系统、脱水系统以及固体副产物第三级处理系统作为公用系统统一规划。例如对所有脱硫装置所需要的吸收剂浆液由一个单独的吸收剂制备系统提供，对每台FGD装置配置一条或多条球磨系列，共享一个备用球磨系列。n尽管厂内湿磨制备吸收剂浆液具有较好的经济效益，球磨机也是电厂熟悉的设备，但据了解，湿磨制浆系统仍是FGD系统故障率较高的装置。因此，从FGD系统管理角度来说，在有可靠石灰石粉供应的情况下，还是选择外购石灰石粉为好。n对于外购石灰石粉的电厂设计集中配、供浆系统，既便于管理也可减少占地和投资成本。如每台FGD装置设置一个石灰石粉仓和配浆系统，那么至少应使相邻的2台FGD装置的吸收剂供浆系统互为备用，以提高供浆的可靠性。n（4）固体副产物处理设备）固体副产物处理设备n固体副产物处理设备可以由一级脱水设备、二级脱水设备以及三级处理设备组成。一级脱水设备n一级脱水可以采用沉淀池或水力旋流分离器。虽然一级脱水设备可以中断数小时而不会限制FGD系统的运行，但通常这种设备必须24h连续工作。n当采用沉淀池作一级脱水设备时，典型地是采用1个满负荷或2个较低负荷的沉淀池。造成沉淀池事故停运的主要原因是，沉淀池出口堵塞，刮泥机被淤泥掩埋以及刮泥机驱动设备发生机械或电气故障。如果发生这种故障，需要排空沉淀池，清除淤泥和修复故障设备，这可能需要停运沉淀池数天，出现这种情况将影响FGD系统的可利用率。因此，常见于采用2个50容量的沉淀池系统，在有多台FGD装置的系统中，1个公用的备用沉淀池为所有FGD装置所共享可能是较为合理的设计。由于沉淀池占地面积大、投资成本高和浓缩效率低，新建的FGD系统几乎都不再采用了。n水力旋流分离器由于投资成本低、占地少、浓缩效率高以及可靠性较沉淀池高而广泛应用于FGD强制氧化工艺中。可以根据一级脱水流量设置一台或多台水力旋流分离站，每个分离站的浆液分配罐上装有多支旋流分离器，可以选择其中的1个或多个旋流分离器作备用。当单个旋流分离器 发生故障时可以在较短时间里完成换新工作，而不会影响旋流分离站的整个运行。这种装置没有运动部件，主要故障是旋流分离器内衬磨损，通常采用聚氨酯树脂内衬。各旋流分离器的进浆阀必须采用耐腐蚀、磨损的金属，否则会发生阀芯腐蚀、磨损或生锈卡涩的故障。由于无需经常操作各旋流分离器的进浆阀，选用插板阀较适合。如果底流浓浆的汇集漏斗槽为敞开的，蒸发的水雾将腐蚀分离站的金属部件。浆液本身如果有结垢倾向或管道较长，旋流分离站的浆液分配罐和溢流浆罐以及与其相连的管道可能会出现结垢。n水力旋流分离站通常布置在底流浆罐的上方，分离出来的底流浓浆依靠重力经浆管直接流入底流 浆罐。一般是每台装置设置一个底流浆罐，底流浆液含固量较高，质量百分数为40wt-50wt，需配置搅拌器，搅拌器的减速齿轮和连轴法兰是易发生故障的部位。底流浆罐贮存容量视工艺而定，有的按固体副产物最大日产量和二级脱水装置每天运行的小时数来确定；有的将罐体设计得较小仅2m3，保持溢流状态。在权衡可靠性、投资成本和搅拌非常大的贮存罐的难度时，往往更多地考虑后两个因素来决定底流液罐的大小。另外，底流浆液搅拌时间不易过长，否则会减小石膏结晶的粒度、影响固体物的过滤特性。因此，底流浆在贮存罐中的停留时间应限制在12h之内。n在一些采用水力旋流分离站作为一级脱水的较新的设计中，不设底流浆罐。旋流分离器 的罐体直接与每个二级脱水装置(例如卧式皮带过滤机)相连，旋流器的底流液依靠重力直 接送至过滤机，这样省去了底流浆罐、搅拌器、过滤机给料泵、浆管和阀门。二级脱水设备n采用卧式真空皮带过滤机作二级脱水设备的定期维护和检修工作不多，过去布带搭接头处易于损坏，经改进后的布带搭接头已明显提高了使用寿命。皮带过滤机常发生的缺陷是皮带和布带走偏；由于固体副产物脱水性能恶化或操作不当造成滤饼含水偏高而堵塞下料斗；当布带有破裂，将造成滤液含固量增多甚至游积堵塞滤液接受罐。n离心过滤机定期维护和检修工作较多，我国电厂尚无选用离心过滤机作二级脱水设备的FGD系统。n脱水设备的系列数根据设计脱水固体物的产量来确定。无论采用何种类型的二级脱水设 备，一个备用系列应该包括在设计中。备用系列可以为多台发电机组所共享，也可以每台发 电机组分别配置一个备用系列。正如前而已提到的，从降低投资成本、减少占地出发，对于有多台机组的发电厂应作长远考虑，设计公用脱水系统，集中处理全厂多台FGD装置排放的石膏浆液。n二级脱水后的固体副产物一般经输送皮带送至第三级处理设备或送往临时贮存仓(或库)。固体副产物第三级处理设备n在对固体副产物进行稳定化和固定化处理的系统中，用来将固体物废渣与飞灰和生石灰混合的搅拌混料机有效容量超过180t/h，因此只需l台或2台混料机就能满足大多数FGD系统的要求，为检修和清洗方便，建议设置一个备用混料机。正如先前讨论的，备用混料机可作为数台发电机组所公用。在这种固体副产物处理系统中，还需设置一个飞灰和石灰日贮存仓。n我国近年建的电厂FGD系统还没有这类固体废渣处理设备。少数燃用低硫煤机组的FGD系统，由于脱硫石膏日产量较低或由于所处地理位置不允许作废弃处理，对脱硫后的全部石膏浆液进行脱水处理，得到的石膏副产品烘烤脱水后制成石膏板外销，或直接外销脱硫 石膏。相当一些FGD系统由于缺乏脱硫石膏市场，仅能回收部分脱硫石膏，部分或大部分石膏湿排至灰场。p一些计划建设FGD系统的电厂也苦于石膏销路，或基于降低投资成本，而不想设置脱水装置，选择湿排灰场作为最简单的处理办法，或打算将全部脱硫固体废渣填 埋处理，但不对填埋坑作任何防渗处理。这些不规范、不符合环境保护的废浆、废渣的处理方法也许在我国某些地区、在一段时间内尚不被禁止，但这绝不是长宜之计。这种造成 二次污染(污染地下水)的处理方法终将会被日益严格的环境保护法规所禁止。因此电厂应有长远眼光，积极开拓脱硫石膏再利用市场，尽早考虑 符合环境保护的脱硫废渣处理方法，或留有场地，在适当的时候增建适合的处理设备。提高系统可靠性措施提高系统可靠性措施n做好人员培训做好人员培训nFGD系统更像一个化工厂,对于电厂员工来说,在运行和维护理念上的不同,可能使他们短时间难于适应.尽管系统设置了冗余,但由于操作运行维护经验不足,往往导致FGD 系统运行率低下,因而做好运行维护人员的培训非常重要n运行维护人员数量指责经验技术水平受训情况直接关系到FGD系统的运行可靠性。n运行和维护人员必须对FGD系统常见故障解决方法及基本物化知识具有相当的了解,对出现的问题能作出快速分析判断,进而采取稳妥可靠的措施。同时,备好备品备件也是缩短维护时间的重要方法。n当FGD系统处于工艺设计阶段,系统的运行计划应开始着手制订,此运行计划贯穿于采购和施工建设整个过程,这样做的主要目的是为了提高系统运行的可靠性和可用性,那么其中所用的设备和控制方式的表达必须易于为维护人员所理解。n电厂必须制定严格的管理制度,配备足够的人员。运行人员的工作分配应具体,不得兼管锅炉的运行。脱硫系统的运行必须与电厂发电时间表,甚至燃煤的采购结合起来。n做好新系统的启动做好新系统的启动n在一个新系统测试或启动过程中发生的错误,也能影响FGD系统的连续运行和检修费用。不彻底冲洗管路就使设备投入运行,会破坏泵或容器衬里,以致衬里不能恢复到原来的状态，所以产生连续性维修问题。不合理的启动可能成为腐蚀过程或垢淀形成的开端，这一点，慢慢会因为设备过早破坏而显露出来。n遵守脱硫系统成功运行三原则遵守脱硫系统成功运行三原则n（1）当采用CaCO3脱硫时，需严格控制Ca/S。CaCO3过量太多不对脱硫产生促进作用，因为仅存Ca2+参与反应，同时，微细的CaCO3颗粒抑制石膏的生长，降低石膏的纯度。n脱硫塔中固体或排放的石膏中，CaCO3的质量含量不应超过0.8%，最好小于0.5%，在实际运行中常为0.25%，应遵守以下原则：n1kgSO2对应1.56kg CaCO3n（2）pH值是脱硫系统中的一个重要参数，pH测试装置安装的位置也很重要，当pH装置安装在排石膏泵的出口时，应遵守以下原则：n对于CaCO3，pH值保持在5.35.6。n由于脱硫剂在喷淋吸收区的分解作用，吸收区的下游或脱硫塔储浆池的入口处，pH值一般为3.63.8。n（3）脱硫塔中悬浮固含量应与烟气中的SO2负荷或燃煤硫含量相匹配，应大致遵循以下原则：=n只有遵循上述三原则，石灰石脱硫系统才能成功运行。FGD系统对锅炉及引风机运行的影响系统对锅炉及引风机运行的影响（钱清项目）（钱清项目）FGDFGD系统与烟气系统关系简图系统与烟气系统关系简图对锅炉运行的影响对锅炉运行的影响2003/11/272003/11/29 炉膛负压变化情况2003/11/27 2:003:00 FGDFGD顺停时顺停时炉膛负压变化情况炉膛负压变化情况FGDFGD顺启时顺启时炉膛负压变化情况炉膛负压变化情况湿法烟气脱硫系统的可靠性方面出现的问题 在运行中增压风机出现了故障而停运或FGD进出口档板误关时，会发生什么样的情况呢？旁路不能快速打开，烟气无路可走，烟道阻力迅速增加，必然导致锅炉炉膛压力升高，引起MFT。这种情况在深圳妈湾电厂海水FGD系统的运行中就发生了，另外在重庆电厂的FGD系统调试过程中，都发生过因FGD系统投运造成锅炉跳闸的事件。双层烟气挡板弹簧快开装置负荷变化对工艺水耗量的影响负荷变化对工艺水耗量的影响负荷变化对电耗的影响负荷变化对电耗的影响负荷变化对烟气温度的影响负荷变化对烟气温度的影响负荷变化对石膏品质的影响负荷变化对石膏品质的影响项目项目单位单位100%100%负荷负荷70%70%负荷负荷50%50%负荷负荷CaSOCaSO4 42H2H2 2O Owt%wt%96.896.898.6498.649898CaSOCaSO3 31/2H1/2H2 2O Owt%wt%0.190.190.060.060.160.16CaCOCaCO3 3wt%wt%1.851.851.11.12.232.23ClCl-ppmppm98.298.295.695.675.375.3含水量含水量wt%wt%9.869.869.789.788.918.91侧视图：