烟气湿法脱硫装置一般安装在电除尘的下游，通过烟道与锅炉本体相连，为克服脱硫装置的系统阻力，加装了增压风机。对2台锅炉合用1套脱硫装置烟道的布置方式，分为原烟气、旁路烟气和净烟气多个烟道，最少也要设5组挡板隔离门。由于系统复杂，如有操控不当就会引起进口烟道压力大幅度波动，直接影响炉膛压力，严重时甚至会引起锅炉主燃料跳闸（MFT）保护动作，导致锅炉熄火。

　　某电厂曾出现为消除增压风机失速报警，紧急关闭增压风机动叶，但未开启旁路烟道挡板，造成烟道压力大幅度上升， MFT保护动作造成锅炉熄火的情况。增压风机动叶的快速调节性能对安全运行影响很大，运行中曾出现过由于一侧烟温低，使该侧原烟气挡板自动关闭，此时增压风机调节性能迟缓，把温度较低的净烟气通过另一侧旁路烟道重新引入烟气湿法脱硫装置(FGD)系统，引起FGD低温保护动作，使系统停运的情况^［1］。

　　通过运行实践可以总结出这样的结论：在关闭旁路烟道挡板时应同时控制好增压风机的动叶开度，以维持烟道压力在-0.25
kPa左右，如调控不当将迫使增压风机进入非常态工作区域，出现喘振或失速报警，造成进口烟道压力大幅度波动，从而影响锅炉的安全运行。针对脱硫烟气挡板在调控过程中可能会对主机和主要设备产生影响这一情况，建议采取以下措施：

　　(1) 操作员在接受烟气操作培训时，加强对烟气挡板调节技能的训练，用脉冲方式逐步开、关原烟气和旁路烟道挡板，开启增压风机动叶，以维持进口烟道压力的稳定。

　　(2) 运行人员按操作票要求执行操作。

　　(3) 调节过程中应加强与主机的联系，维持锅炉炉膛的正常压力。

　　(4) 检修后必须对各烟道挡板进行连锁试验。

　　(5) 定期进行旁路挡板的开、关试验，确保当发生故障时能迅速开启旁路挡板。

　　(6) 在任何情况下都应最后关闭烟道旁路挡板，手动操作结束后，应尽早将增压风机动叶控制恢复为自动状态。

2　脱硫装置运行中存在的安全问题及防护措施

2.1　脱硫装置的堵塞及防护措施

　　脱硫装置投入运行后，石灰石浆液和石膏浆液会进入相关的浆液箱、浆液罐、管道中，为防止浆液在吸收塔、箱、罐、池及泵体内沉积的可能性，所以不能停运浆液罐的搅拌器，所有管道内和容器中的浆液也应做到即停即冲。

　　在脱硫装置运行一段时间后，烟气加热系统(GGH)可能会出现冷烟气侧出口温度低，热烟气出口温度高，阻力增大的现象。阻力增大还会增加FGD的电耗，严重时会引起增压风机喘振而损坏风机。干/湿的换热工况很容易使烟气中的飞灰沉积而引起换热元件堵塞，因此，必须加强粉尘进入FGD的控制，加强GGH吹灰管理，必要时还应进行高压水冲洗，以确保GGH的前后压差在正常范围内，这对维持脱硫系统的安全运行非常重要。

2.2　脱硫装置浆液容器和管道的结垢及防护措施

　　FGD运行过程中，浆液容器、管道和管件中存在结垢和出现沉积现象，它将造成管道堵塞、磨损、腐蚀、增大运行阻力。烟气含尘浓度较高时，在吸收塔内干湿交界面区域也会出现较大的钙垢和灰垢。其主要原因是喷淋辐射和浆液泡沫与烟气中的SO2和粉尘发生反应而形成未完全氧化的亚硫酸盐钙垢和灰垢层的堆积。防范方法是在运行中尽量缩短浆液循环泵在接受烟气前的投运时间，在不接受烟气时则要及时停用浆液循环泵，以减少喷淋辐射和浆液泡沫外溢。及时停止浆液循环泵的运行是保障设备安全的需要，同时也可以节电。另外，应严格控制粉尘进入FGD，定期添加消泡剂以控制浆液泡沫化，以延缓吸收塔烟气进口边沿处的钙垢和灰垢的堆积厚度。

　　吸收塔本身是开敞式喷淋塔，由于其内壁衬胶脱落曾造成石膏浆液外排泵进口的局部通道堵塞，造成系统出力下降。脱胶的主要原因是衬胶材料差、施工工艺与质量不高，但也与温度变化、循环浆液喷淋冲刷等因素有关。脱落的衬胶只能在设备停运检修时才能修复，因而应引起关注并实施定期检查。吸收塔内壁衬胶损坏情况如图1所示。

    

图1　吸收塔内壁衬胶损坏情况

    

2.3　增压风机的跳闸问题及原因分析

　　增压风机停用时脱硫装置将退出运行。造成增压风机故障的主要原因是：①润滑油油箱出口管路上的调压阀损坏，致使润滑油供油系统油压下降，从而使增压风机轴承润滑油、冷却油的油量减少，增压风机轴承温度过高，从而导致风机跳闸。②因油管路破损而泄漏以及旋转油封漏油，控制油系统的油位快速下降，使供油不足，导致增压风机动叶无法调控而停运检修。③某电厂出现过由于缺少一块风机外壳罩，灰尘和烟气进入转毂内而造成零件磨损，从而导致风机振动幅度大于极限值而跳闸的事件。运行方面必须加强对增压风机各运行参数而油箱油位、油温的监控，一旦发生上述异常时应及时调控，防止发生损坏增压风机的事件。

2.4　吸收塔浆液外溢及处理措施

　　吸收塔内浆液不断循环，与进入的烟气发生对流反应后会产生大量泡沫，泡沫中的悬浮杂质会造成吸收塔的溢流管透气口堵塞，此时当液位偏高时便会溢流，从而引发虹吸现象，造成大量浆液从溢流管外溢，损失大量浆液。当出现这种情况时则首先设法疏通溢流管透气口，破坏虹吸条件，必要时可紧急停用1台或2台循环泵。防范的有效方法是定期向吸收塔内浆液中添加定量的消泡剂，加强巡视工作，重视溢流管透气口检查并保持其畅通。

2.5　石灰石浆液制备系统中的问题及防护措施

　　干式磨粉机经常会因为石灰石原料硬度过高而引起振动跳机，湿式磨粉机经常会因为石灰石原料吸潮而粘附堵塞进口管路。如石灰石原料中带入杂物，则极易造成废水旋流子和管路堵塞，系统中混入异物还会损坏加料调节阀的阀芯。所以要严把来料关，在源头上加装滤网，有效控制粗大杂质进入制浆环节，以保护浆液系统安全运行^［2］。

2.6　监控系统中的问题及解决办法

　　运行中操作站会出现死机现象。现象一：操作员站画面出现条状的花纹，致使操作员无法监视画面和操作。现象二：部分操作面板失灵，如开、关阀门按钮无效，历史数据（操作记录）无法检索，同时操作面板颜色失真，出现深绿底色，操作界面上的显示数据很难辩认等现象，重起OM650系统后会归于正常。原因在于SCO－UNIX内部的X－WINDOWS服务进程计数器计满，即计数产生溢出退出X－WINDOWS，从而导致MMI功能停止运行。另外，各测点如粉尘、SO₂、温度测点等经常会出现异常，引起石灰石加料系统停用，除雾器冲洗水停用，导致吸收塔液位下降，GGH径向密封撤离，烟气流量不准等一系列异常现象。对装置安全运行不利。建议仪控人员应加强维护工作，并适时进行T－XP的升级改造工作，运行人员在出现上述情况时要能作出正确判断，以防误操作。

2.7　其他问题

　　(1) 吸收塔搅拌器在因故停用后，当再启动时易发生泄漏。主要由于搅拌器停运后浆液沉淀干固，影响机封动静环磨合，如能在投运前对搅拌器机封进行冲洗，则可有效防止泄漏事件的发生，延长机封的使用寿命。

　　(2) 烟道保护方面要注意因烟气温度变化大而引起热应力的变化，此变化将对烟道涂鳞保护层产生影响，另外还要注意烟道和烟囱的低温腐蚀问题，所以控制FGD进出口烟温很重要。

　　(3) 浆液中Cl^-超标会影响脱硫效率，同时还会加快浆液系统转动设备的腐蚀，对石膏脱水也不利，所以加强废水排放非常重要。

　　(4) 真空皮带机由于滤布跑偏会引起皮带机故障跳闸，因而要加强检查自动纠偏器是否工作正常。

　　(5) 粉尘对石膏脱水效果和品质都有影响，应加强除尘器的参数控制与管理。

　　(6) 随着运行时间的增加，FGD浆液系统转动设备，如浆液循环泵、石膏浆液泵和石膏浆液外排泵等，都将出现电流、压力参数值的下降，严重时会出现磨损泄漏，如果不及时消除这种隐患，则会给FGD整套装置的安全经济运行带来影响。一般可利用年度检修机会对已严重磨损的叶轮和过流部件进行修补和调换。

3 　脱硫装置的节能降耗

3.1　利用脱硫单耗进行预测与调控

　　脱硫装置投用初期，使用者一般对安全稳定运行比较重视，随着脱硫装置的稳定运行对经济运行的要求也越来越高。经过几年的摸索，笔者认为，在达到环保要求的前提下探讨脱硫运行节能降耗才有实际意义。以半山发电公司脱硫装置运行为例，只有在脱硫装置正常投用且脱硫效率达95.4%（设计值）以上时，才以脱硫单耗（每脱除1kgSO₂的电耗、粉耗、水耗）最小化为目标值，进行了运行方式的优化和调控，以达到综合节能降耗的目的。具体的做法是：在脱硫操作人员站上在线监视和采集脱硫效率，烟气流量，烟气进口SO₂含量，烟气出口SO₂含量，6kV甲、乙段用电量，石灰石加入量和工艺水泵的出口流量等参数，建立脱硫各单耗指标数学模型：

　　脱硫用电单耗＝

　　借助于Microsoft Excel就可以及时了解脱硫各项单耗情况，并通过发展趋势分析实施优化控制。还可形成当班8h各项单耗累加值和平均值的统计表，为指标竞赛提供可靠的数据依据。实际工况的典型数据统计见表1。该表按标准烟气流量（负荷）降序排列。

表1　实际工况典型数据统计

    


脱硫效率

/%
烟气量

/Nm³·s^-1
脱除SO₂量

 /kg·h^-1
出口SO₂

/mg·m^-3
进口SO₂

/mg·m^-3
电量

 /kWh·h^-1
用电单耗

/kWh·kg^-1
石灰石

 /kg·h^-1
用粉单耗

/kg·kg^-1
工艺水

  /m³·h^-1
用水单耗

 /kg·kg^-1

96.24
288.37
1574
64.76
1580.83
2934.80
1.86
4131.34
2.62
44.68
28.39

96.81
276.10
1568
57.96
1635.19
2891.04
1.84
2755.60
1.76
45.92
29.29

96.53
267.72
1821
72.37
1961.52
3017.20
1.66
5080.93
2.79
48.40
26.58

97.49
259.90
1525
44.84
1674.77
2774.72
1.82
3753.91
2.46
51.48
33.76

96.45
245.61
1300
55.95
1525.75
2575.92
1.98
2775.41
2.14
40.88
31.46

97.36
230.46
1590
55.89
1972.13
2862.64
1.80
4381.85
2.76
31.23
19.64

97.01
221.06
1190
52.26
1547.50
2628.88
2.21
2754.49
2.31
26.08
21.92

97.12
209.41
924
39.66
1264.73
2411.20
2.61
2691.00
2.91
24.70
26.74

96.57
200.11
716
33.00
1027.27
2257.60
3.15
1844.60
2.58
24.08
33.62

96.75
190.22
809
40.80
1221.96
2249.92
2.78
2093.69
2.59
23.78
29.40

96.97
183.84
705
34.94
1100.30
2156.88
3.06
1623.11
2.30
24.72
35.06

  

注：记录日期为2005年3月～2005年5月。

　　 从表1中可以看出，工作在额定工况附近时脱硫装置运行效率最高，经济性最好。随着负荷的降低，烟气进口SO2含量呈下降趋势，保持脱硫效率不变，石灰石粉和工艺水耗量呈下降趋势，其对应的粉、水单耗基本保持不变，电量总耗量呈下降趋势，但脱硫单耗电量呈上升趋势。由于吸收塔浆液循环泵为定速泵，可以当负荷变动时只能通过泵的优化组合和停泵的方式来进行调节，但不能频繁进行调节。当工况相对固定时脱硫电量的单耗指标会好一些。运行人员可以根据这些规律，在实践中进一步探索出更好的调整方法，以达到节能降耗经济运行的目的。脱硫每小时的耗电量与脱硫单耗电量的变化趋势如图2所示。

图2 脱硫每小时的电耗与脱硫单耗电量变化趋势图

3.2　影响脱硫效率的因素及节能降耗方向

　　主要设备的电耗排序列于表2。

    

表2 　主要设备电耗排序

    


设备名称
设计参数
数量
运行方式

增压风机
电机功率 2190kW
1台
　

吸收塔浆液循环泵
电机功率 450kW×4
4台
优化组合

GGH主机
电机功率 132kW
1套 　

GGH烟气密封风机
电机功率 75kW
1台 　

氧化风机
电机功率 75kW
3台
2用1备

磨石粉机
电机功率 160kW
2台
1用1备

真空泵
电机功率 75kW
2台
1用1备

工艺水泵
电机功率 45kW
2台
1用1备

　　 

　　(1) 从表2可以看出，增压风机是影响脱硫电耗的主要设备，其电耗主要用于克服FGD的阻力上，其中控制GGH的前后压差是降耗的关键；加强吹灰管理，保持GGH畅通，是降低FGD电耗的有效措施。

　　(2) 浆液循环泵的投用数量和组合方式会直接影响液/气比和脱硫用电单耗。可根据烟气量和烟气进口SO₂含量调用高低扬程的浆液循环泵，并进行优化组合。当标准烟气流量为280
Nm³/s，而SO₂含量为1500 mg/m³
(标准温度和压力, 干态)以下时，通常可用3台浆液循环泵运行（此时液/气比为14.2）。较低的液/气比也能降低增压风机用于克服液气阻力的能耗。

　　(3) 运行一段时间后浆液循环泵的叶轮和过流部件会出现严重磨损腐蚀现象，电流、压力参数值会出现下降趋势，泵的工作性能降低，因此及时更换严重磨损的过流部件可以在保证脱硫效率的前提下，减少投入工作的循环泵台数，有利于经济运行。

　　(4) 维持

[1] [2] 下一页