火力发电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统常见故障与对策研究
李鹏程
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李鹏程,. 火力发电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统常见故障与对策研究[J]. 发电技术与研究,202311. DOI:10.12721/ccn.2023.157289.
摘要: 火力发电厂中,石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统运行过程中的常见故障包括但不限于石灰石供应不稳定、反应器堵塞、pH值控制不准确、石膏质量差、设备腐蚀和磨损、脱硫效率低下等。本文围绕上述故障的发生原因以及解决对策进行了分析,希望全面提高火力发电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统的运转效率和运转稳定性,确保火力发电厂的整体运营不受影响。
关键词: 火力发电厂;石灰石-石膏;湿法烟气脱硫系统
DOI:10.12721/ccn.2023.157289
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引言:石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统是目前火力发电厂最常用的烟气脱硫技术,该技术的主要工作原理是利用石灰石(或石灰)与烟气中的二氧化硫进行化学反应,生成石膏,从而达到脱硫的目的。一般情况下,此种脱硫技术的应用流程如下:石灰石破碎→制浆→脱硫反应→石膏脱水→烟气净化。总体来说,这种脱硫系统的优点是脱硫效率高,可达到90%以上,且反应生成的石膏可作为建材原料进行利用,具有很好的经济效益。但火力发电厂中的此种脱硫系统在运行过程中经常出现故障,需要及时发现并予以解决,保障正常生产。

1.火力发电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统运行过程中的常见故障及成因

火力发电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统运行过程中,常见的故障及产生原因如下:其一,石灰石供应不稳定。石灰石是脱硫反应的关键原料,供应不稳定会直接影响脱硫效果[1]。原因可能是石灰石储存量不足、输送设备故障等。其二,反应器堵塞。反应器内部可能会由于石灰石浆液浓度过高、石膏结晶速度过快等原因导致堵塞。其三,pH值控制不准确。脱硫反应的进行需要在一定的pH值范围内,如果pH值控制不准确,会影响脱硫效果。其四,石膏质量差。如果石灰石质量差或操作不当,可能会影响石膏的质量,如石膏中硫含量过高、颗粒过细等。其五,设备腐蚀和磨损。由于反应过程中产生的酸性物质,可能会对设备造成腐蚀;同时,石灰石和石膏的磨擦也可能导致设备磨损。其六,脱硫效率低下。如果脱硫塔设计不合理或操作不当,可能导致脱硫效率低下。总体来看,处理以上故障需要及时发现问题、定位故障原因,并采取相应的措施进行修复或优化操作。

2.解决火力发电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统运行故障的对策分析

2.1针对系统石灰石供应缺乏稳定性故障的解决对策

火力发电厂在运行石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统时,石灰石供应的稳定性对系统运行至关重要。如果石灰石供应缺乏稳定性,可能会导致脱硫效果不佳,增加硫化物排放,对环境造成影响[2]。处理该故障的对策如下:其一,建立稳定的石灰石供应链。通过与可靠的石灰石供应商建立长期合作关系,确保石灰石供应的稳定。可以与多家供应商建立合作关系,以备不时之需。其二,增加石灰石储备。通过增加石灰石储备,以应对石灰石供应的不稳定问题。在设计时,应考虑到石灰石储存和运输的设施,以确保足够的储备量。其三,优化设备运行参数。通过调整设备运行参数,如石灰石的喂入量、反应器的温度和压力等,以适应石灰石供应的变化。其四,使用替代材料。在石灰石供应不稳定时,可以考虑使用替代材料,如石膏、熟石灰等。其五,定期维护和检修。定期对设备进行维护和检修,确保设备的正常运行,减少因设备故障导致的石灰石供应不稳定。其六,建立预警机制。建立石灰石供应预警机制,一旦供应出现问题,可以及时采取措施,避免影响系统运行。

2.2针对反应器堵塞故障的解决对策

反应器堵塞故障同样较为常见,处理对策是:其一,提高石灰石细度。反应器堵塞常常由于石灰石颗粒过大导致。通过提高石灰石的细度,可以降低堵塞的可能性。其二,优化反应器设计。改进反应器的设计,使得石膏可以更容易地从反应器中排出,减少堵塞的可能性。其三,定期清理。对反应器进行定期清理,移除累积的石膏,防止其堵塞反应器。其四,调整反应条件。调整反应条件,如反应温度、反应压力、石灰石浓度等,可以影响石膏的形成和沉积,从而减少堵塞的可能性。其五,添加防堵塞剂。在反应液中添加防堵塞剂,可以防止石膏在反应器中过度沉积和硬化,从而减少堵塞的可能性。其六,设置连续作业模式。连续操作可以保持反应器中的反应条件稳定,减少堵塞的可能性。

2.3针对pH值控制不够准确的解决对策

火力发电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统运行中,pH值的准确度对于系统的正常运行至关重要。若要解决pH值不够准确的问题,可采用的方法如下:其一,校准pH计。定期对pH计进行校准,以确保其读数的准确。此外,也可以定期更换pH电极,因为长时间使用的电极可能会因为老化导致读数不准确。其二,优化反应条件。调整反应条件,如反应温度、反应压力、石灰石浓度等,可以影响溶液的pH值。因此,可以通过优化这些条件来使pH值更加准确。其三,添加缓冲剂。在反应液中添加适当的缓冲剂,可以使pH值更加稳定,从而提高其准确度。其四,采用先进的监测设备。采用先进的在线监测设备,可以实时监测pH值,从而确保其准确度。

2.4针对设备腐蚀和磨损的解决对策

若要避免设备受到腐蚀和磨损,可采用的策略如下:其一,材料选择。选择耐腐蚀、耐磨损的材料来制造设备,如不锈钢、耐酸碱的塑料等。其二,保养维护。定期进行设备的保养和维护,如清洗、润滑、更换磨损部件等,可以显著延长设备的使用寿命。其三,防腐涂层。在设备表面施加防腐涂层,如防腐漆、镀层等,可以抵抗腐蚀和减少磨损。其四,工艺优化。优化工艺参数,如降低流速、降低反应温度等,可以减少设备的腐蚀和磨损。

结语:综上所述,导致火力发电厂石灰石-石膏湿法脱硫系统运行故障的因素中,既存在“技术层面”的因素,又存在组织管理方面的因素。无论是哪一种因素,都有可能导致系统出现故障。基于此,保障石灰石稳定供应,避免反应器堵塞、有效控制pH值,提高石膏达标率,定期检查设备是否出现腐蚀和磨损现象,提高脱硫效率,可有效降低系统故障发生率。

参考文献:

[1]郑丽君. 石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统运行优化研究[J]. 科学技术创新,2021,(31):38-40.

[2]李波. 火力发电厂中的石灰石-石膏湿法烟气脱硫方法分析[J]. 科技风,2018,(18):179.

作者简介:李鹏程(1992-),男,本科,助理工程师,从事电力行业工作。