广东连州电厂 FGD 系统优化改进

广东连州电厂广东连州电厂FGD系统优化改进系统优化改进摘要：摘要：提出了选定烟气脱硫系统的优化思想，包括系统的设计和运行优化两方面，并以广东省连州电厂的石灰石/石膏湿法FGD系统为例，对其进行优化分析。结果表明，通过优化，可使FGD系统简化，投资、运行费用大大减低，并增强机组和FGD系统本身的安全可靠性。关键词：关键词：烟气脱硫,优化,设计,运行1连州电厂连州电厂FGD系统简介系统简介连州电厂的FGD系统是广东省首套石灰石/石膏湿法烟气脱硫装置，除石灰石上粉和石膏排放系统外，其它所有系统的设计、设备均由奥地利能源公司提供。该装置设计处理连州电厂现有2×125MW机组所产生的全部烟气。石灰石粉从厂外直接买入，副产品石膏脱水至45%含固率后抛弃。该系统于2000年12月完成168h试运行，进入试生产运行，2001年7月17～20日进行了FGD装置的性能验收试验。FGD的系统流程见图，详细设计参数参见文献[1～2]。从锅炉电除尘器后出来的烟气，经FGD入口挡板进入吸收塔，向上流动，并且被通过喷嘴雾化后向下喷淋的2层石灰石浆液滴以逆流方式所洗涤。用作脱硫剂的石灰石浆液由2台浆泵（1用1备）打到2台吸收塔循环泵入口，与吸收塔底的石膏浆液混合。在吸收塔底部，大部分亚硫酸盐与1台氧化风机供给的氧气反应生成硫酸盐。经过净化处理的烟气流经2个卧式除雾器，以除去浆液微滴。脱硫后的烟气被蒸汽再热器加热到80℃以上，经出口烟气挡板进入烟囱；加热后的蒸汽冷凝为凝结水收集在2个凝结水箱中，并通过2组凝结水泵回收打入除氧器系统中。FGD系统设有旁路烟道，上有两个旁路挡板。由于挡板处可能出现的泄漏，所以挡板集中设有2台密封风机。FGD系统的产品——石膏浆液通过2台石膏浆液泵（1用1备）打入1个水力旋流器内，脱水至含固率约为45%进入石膏浆液罐中，由2台浆液抛弃泵（1用1备）打入锅炉灰渣水缓冲池内，直接由电厂灰渣泵打到灰场抛弃。2FGD装置各系统的优化改进装置各系统的优化改进2.1烟气系统烟气系统2.1.1烟气挡板的改进烟气挡板的改进当FGD启、停时，烟气进行由旁路和主路的切换，由于两路烟道的阻力不一样，此时会对锅炉的炉膛负压产生明显的影响，特别是当FGD系统保护动作时，FGD旁路挡板在弹簧的作用下2s内快速打开，造成锅炉的炉膛负压波动更大。若燃烧的煤质差，在这么短的时间内运行人员无法将负压调整过来，极有可能造成锅炉灭火。在深圳妈湾电厂海水FGD系统、重庆热电厂[3～4]的FGD系统上都出现过因FGD系统压力的变化而引起锅炉跳闸的事故。况且由于长久不操作，弹簧的可靠性不够，电厂FGD系统4次失电它都未能正确动作，从而使热烟气进入吸收塔，造成了除雾器大面积损坏事故[5]。另外,对两台机组共用一套FGD系统的设计，当FGD运行时，高浓度的SO2烟气倒灌进入停运锅炉而使炉膛负压变正。因此可改进如下：将旁路挡板的关闭程序分为3个阶段，每次只关闭30%左右，从而延长了挡板的关闭时间，使得炉膛负压的变化平缓，运行人员有充分的时间对炉膛负压进行调整，这点在FGD系统调试就已进行了。取消两个旁路挡板配置的弹簧系统，将原烟气挡板、洁净烟气挡板、两个旁路挡板的电源由FGD系统380V开关柜改在主厂房380V工作段或公用段，这样一来可以大大提高FGD的安全性。当FGD系统完全失电时，烟气挡板仍然可以正常操作，旁路打开使热烟气流过，从而保护了系统内的防腐衬胶、磷片涂层、除雾器等其它吸收塔内部设备。用压缩空气来密封引风机出口挡板以防止烟气倒流。在单炉运行时，挡板的台密封风机风压足够，基本上没有风漏入吸收塔，检修人员可在FGD系统内如烟道上、吸收塔内安全工作。但当2台炉在运行时，烟气便进入FGD系统内，气味难闻，十分呛人，根本不能入塔内。这表明此时FGD入口挡板密封性不好了。一个原因是FGD进出口挡板处烟气压力不同，出口远小于入口，是负压。而密封风共用一根母管，风便大部分流向出口，造成入口密封不足。若改为进、出口处2个挡板单独设立2台小的密封风机，运行时1用1备，则可以提高密封性能。另外可以大大节省密封风管道，同时提高了密封系统的可靠性。2.1.2烟道的改进烟道的改进在FGD入口烟道上预设喷水。运行表明，FGD吸收塔入口烟道上积灰严重，同时过多的飞灰对FGD系统有十分不利的影响，故AE公司设计时要求入口飞灰浓度不大于300mg/m3。预设喷水不仅可更好地保证FGD系统的运行，提高脱硫效率；而且可以提高副产品石膏的品位[6]（对石膏回收工艺来说十分重要），同时在紧急状态下可保护系统内设备和防腐不受高温烟气的损坏。由于有漏烟，故在FGD入口烟道上会出现腐蚀现象。在连州，只在吸收塔入口约1m处有涂层，脱硫后烟气的腐蚀性比未脱硫前并未减小，反而会使腐蚀加大[7]，从入口挡板后的约10m的烟道未有