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电厂烟气脱硫工程调试的实践 |
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| 电厂烟气脱硫工程调试的实践 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-24 10:22:55  |
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华国钧 施浩勋
1．浙江省电力建设总公司，浙江 宁波 315010；2．浙江省电力试验研究所，浙江 杭州 310014
1 概述
环境保护是我国的基本国策。随着国民经济的发展与国民环保意识的提高，人们对大气质量的要求越来越高。火力发电厂作为SO2的主要排放源之一，所面临的环保压力也越来越大，实施电厂烟气脱硫势在必行。目前世界上采用最多的烟气脱硫技术主要有三种，即干法脱硫、半干法脱硫和湿法脱硫。而湿法脱硫又以其脱硫效率高，运行稳定可靠及没有二次污染而独占鳌头。在发达国家，90％以上的烟气脱硫采用湿法脱硫技术，浙江半山电厂的烟气脱硫工程就是采用了这种技术。
2 烟气湿法脱硫工程的主要特点
电厂烟气脱硫工程，与党规火电机组相比，有其鲜明的特点。概括起来主要有以下几点。
2．1 系统差别大，化工型设备多
烟气脱硫的机理是石灰石浆液在吸收塔中与烟气中的SO2反应，形成亚硫酸钙，然后通过加入氧气，使其反应形成CaSO4·2H2O，即石膏。故从严格的意义上说，烟气脱硫厂是一个小型的化工厂，由工艺水系统、烟气系统（包括气气加热器、烟道挡板、增压风机等）、石灰石浆液制备系统、吸收塔系统、石膏脱水系统和废水处理系统等组成。根据各厂的现场条件，还可配置石灰石磨制系统。
2．2 电源可靠性及防腐要求高
从石灰石浆液制备到石膏脱水，整个脱硫工厂管道中所走的介质，主要是石灰石浆液和石膏浆液，腐蚀性很强。在石灰石浆液罐、吸收塔、事故浆池及石膏浆液罐中亦总有浆液存在。为防止石灰石和石膏产生沉淀，一旦脱硫工厂开始投用，即使脱硫工厂不引进烟气，各箱罐的搅拌器也不能停止运行。另外，脱硫工厂中的地沟一般设计与吸收塔的地坑相连，以便回收从各箱罐中的溢流出来的石灰石、石膏浆液。因而，对厂房的清洁度要求很高。否则，如果各种杂物进入吸收塔，不但会影响脱硫效率、石膏品质，甚至会由于滤网堵塞造成脱硫工厂停运。
2．3 自动化水平高
目前我国引进的烟气湿法脱硫装置多为发达国家20世纪90年代产品，其自动化程度比较高。浙江半山电厂的烟气脱硫装置，所有设备，包括电气控制都进入DCS控制系统，启停采用程控。
2．4 分系统调试比重大
脱硫工程的整套启动调试是从锅炉烟气引入吸收塔开始的，在此期间主要工作就是通过一系列试验进行参数调整，使脱硫效率、石膏品质及废水排放达到要求，大约需1个月的时间。而分系统调试则从石灰石制备系统开始，然后进行阀门、泵、风机等设备的调试，到完全具备整套启动条件，大约需3个月的时间。
2．5 无现行的标准、规范
脱硫工程调试面临的最大问题是目前我国尚无现行的标准、规范。火电机组经过多年的调试实践，已形成了一套比较完善规范的验评标准，对调试质量的提高起到了很大的促进作用。而烟气脱硫工程则刚起步，适合脱硫工程实际的规范、标准尚未形成，只能在调试中参照火电机组的标准边调试边摸索，并结合工程的实际情况编制验评表。
3 调试控制要点
烟气脱硫工程调试有其规律性，根据浙江半山电厂脱硫工程的调试经验，如能控制好以下几方面，对调试的顺利进行很有帮助。
3．1 切实做好调试前检查工作
脱硫工程相对独立，不直接影响机组的运行安全与经济性，调试前的检查工作往往容易忽视。但恰恰不起眼的检查工作是调试安全与顺利的关键。应对所有系统列出各自的检查内容，并制成表格附在分系统调试方案后，将调试前检查作为分系统调试工作的第一步。检查工作未完，则视为分系统调试条件不具备。
对于具体设备，则根据设备的不同分门别类作出设备检查表，每个设备一份，在设备调试前填写。该表还可包括动态内容。这样，调试完成后表亦填完，得到了该设备从型号到调试运行状况的完整资料。
3．2 提高管道清洁度
脱硫工厂管道中流动的工作介质主要是石灰石浆液和石膏浆液，具有腐蚀性强，容易粘结的特点，管道容易堵塞。而一旦发生堵管，冲洗就非常困难。堵管又不能及时发现，只能通过割管进行疏通。石灰石浆液和石膏浆液所用管道通常都进行衬胶，管道的切割与焊接难度很大。如不能将焊口处衬脱修复，管道会很快被腐蚀。
控制管道清洁度是减少堵管几率的重要手段。在吸收塔和管道加入石灰石前，对管道进行彻底清理，并用大流量水冲洗，确保管道在引入浆液前有较高的清洁度。
运行中如何防止堵塞是关键。按常规设计，脱硫工程的浆液管道都应配置冲洗装置。在脱硫工厂停运时应抓紧时间进行管道冲洗。经验表明，石膏浆液管道在停运后30 min内完成冲洗，石灰石浆液管道40 min内完成冲洗，一般不会造成堵管。
各箱罐溢流管及地沟的堵塞防止，则要靠巡检来保证。各箱罐溢流管出口处应作为脱硫工厂巡检的重点。沟道盖板则应有选择地采用透光盖板，以便观察沟道中浆液流动情况。
3．3 调好烟气挡板，杜绝锅炉跳闸事故
烟气挡板是脱硫工厂连接机组的唯一通道，也是最有可能造成机组跳闸的设备。如果脱硫工厂运行出现故障而旁路挡板不能正常快开，机组只能跳闸。
在关闭旁路挡板以前做好有关挡板的联锁保护试验，是确保机组安全运行的关键，须做到万无一失。同时，对旁路挡板开、关的定值设定也需十分慎重，最好在机组停运时进行试验。
需注意的是，旁路挡板还需进行常规的开、关试验，确保脱硫工厂出现故障时开启顺利。
3．4 改善风机调节性能
脱硫工厂配置的增压风机通常为大型轴流风机，对风量、风压的调节性能要求较高。尤其在自动化程度较高的情况下，其调节性能不但影响脱硫工厂本身的正常运行，还关系到电厂锅炉的运行安全。
在旁路挡板开启的条件下反复进行增压风机调节性能试验，是确保机组运行安全且提高增压风机调节性能的有效途径。然后在关闭旁路挡板后进行细调，使其完全达到设计要求。一般说来，只要试验充分，增压风机的调节性能可以满足脱硫工厂自动运行和电厂锅炉安全的要求。
3．5 在整套启动前完成所有联锁保护试验
用高质量的分系统调试来保证高质量的整套启动，是火电机组调试的金科玉律。同样，脱硫工程亦需高质量的分系统调试来保证整套启动。脱硫工厂相对独立，不直接影响机组安全及经济效益，但其自动化水平高，运行条件恶劣，更需用完善的保护来确保其运行安全。
在分系统调试时完成所有的联锁保护试验，并将保护100％投入，是脱硫工厂整套启动的必备条件。另外，将所有系统用程控启停（除必须在整套启动期间调整的石膏脱水系统），亦是分系统调试应完成的工作。
3．6 重视废水处理系统
脱硫工程本身是环保工程，如二次污染不能很好控制，其意义便打了折扣。
废水处理系统是辅助系统，但对脱硫工程来说是主系统。从某种意义上说，废水系统调好了，脱硫工程调试就完成了一半。在废水系统调试中，最容易忽略的是重金属排放，如能控制好重金属的排放，废水系统基本可达到要求。
3．7 做好验评
脱硫工程的调试验评，目前尚是空白。建立一套适合脱硫工程调试的验评系统，是每项脱硫调试工程必不可少的工作。
参照火电机组的验评标准，结合工程设计，在调试开始以前设计出脱硫调试的验评表，在调试中实施并加以改进。阶段可采用调试前、分系统调试及整套启动调试，内容则根据系统划分及设备情况决定。在验评分项的设置上，应尽可能多地听取业主、电厂、监理和基建质监站的意见。
从半山电厂脱硫工程调试情况看，验评可基本满足脱硫工程调试质量控制的要求。
4 调试工程管理
烟气脱硫工程的调试，既无相关的标准、规范，亦无相应的组织模式。因此，调试的组织管理就显得尤为重要。
4．1 建立适合脱硫工程的调试组织机构
脱硫工程调试虽然不象火电机组投资巨大、专业众多，但同样是复杂细致的系统工程。业主、总承包、设计、设备厂家、安装、调试及运行是否思想统一、步调一致是调试成败的关键。因而，根据脱硫工程的特点，建立与火电机组相似的以总承包为首、各参建单位参与的试运指挥部，对调试的顺利开展十分必要。而对专业组长这一级的设置，由于脱硫工程系统相对较少，专业难以划分，则以调总直接指挥分系统调试负责人为宜。
4．2 调试人员提前进入现场
烟气脱硫工程的新技术新工艺很多，在分系统调试开始之前，应让调试人员提早介入，熟悉资料、熟悉设备（包括重要的设备结构）及系统是做好调试工作的前提。编制好与脱硫调试相适应且操作性强的调试方案则是调试顺利进行的必要条件。而要做好这二项工作，除了提早进入现场外，尽可能多地了解设备、设计方面的工艺特点及难点，吃透设计意图是必不可少的。对于进口设备，还需与外方专家及早沟通，了解外方的调试指导思想与方法，最好能接受外方的调试培训。
由于脱硫工程的分系统调试比重较大，主调单位负责分系统调试是理想的选择。分部试运中组成由主调单位负责、安装单位参与的调试机构，对整套启动的顺利进行相当有利。特别是仪控专业，不但是制约机务试运的关键路径，而且关系到电厂锅炉的运行安全，更对整套启动中保护、自动的投入有直接影响。
4．3 实行调总负责制
试运指挥部领导下的调总负责制，可充分发挥主调单位的牵头纳总作用。在整个调试过程中，调总负责从分系统到整套启动的计划安排、进度控制和质量控制，试运指挥部的意图和指令均通过调总部署贯彻。调总排出整个工程的整体调试进度网络，经各参建单位讨论后报试运指挥部批准执行。根据进度网络，每周提出周调试计划，每天早上碰头会总结前一天工作情况，布置当天工作，出现问题及时通报、解决。有疑难问题则成立专门小组，甚至可借助主调单位的整体力量来解决问题。
将运行人员纳入调试的统一管理，分系统调试时即由运行人员操作，对整套启动很有帮助。一方面运行人员通过分系统调试时的操作对系统、设备有进一步的认识；另一方面分系统调试时出现问题较多，对运行人员掌握事故处理及应注意事项有益。同时，运行人员纳入调试管理后可确保参建单位步调一致，避免多头指挥。
4．4 建立脱硫工程验评体系
首先是质量大纲的制定与质量控制点的设置，主要参考标准是合同与制造厂家的技术规范。根据脱硫工程的系统与设备情况，通常应将增压风机、吸收塔浆液循环泵及石膏脱水皮带的试运设置为控制点；由于运行介质的特殊性，亦有必要将烟道、管道的清洁度控制设置为控制点。当然，与锅炉烟道连接的烟气挡板是必须严格控制的。
其次是验评表的编制。可参照火电机组的验评表格式，但具体内容则差别很大。在调试中，我们按照预定的系统划分及设备情况，分别编制各自的阶段试验评表，分系统调试共有296个验评分项，整套启动调试共有232个验评分项。另外，还需将吸收塔pH值、脱硫效率、石膏品质、废水排放及烟气挡板动作情况等指标进入综合质量指标考核表。
4．5 协调好与外方关系
目前大多数电厂烟气脱硫工程属引进设备或引进技术，与外方专家的协调就显得更加重要。外方专家有其鲜明的特点，敬业、人员素质高、执行合同及标准严格。但由于利益与文化背景的差异，需要细致的协调。一是加强沟通，增加相互交流；二是用技术水平和敬业精神说话。充分尊重但不依赖，信任但不迷信是与外方专家建立良好关系的基础。
5 结语
电厂烟气脱硫工程调试，是我们面临的新课题。如何掌握其系统性、规律性有待于大家的探索，特别是要尽早建立权威的验评体系。本文抛砖引玉，以期打开烟气脱硫调试这个充满魅力和挑战的新领域。
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