火力发电厂脱硫工艺吸收系统及其设备检修

郑浩明

【摘 要】吸收塔为脱硫设备的主要组成部分，它安全高效的运行直接影响到脱硫机组的污染物控制和正常运行。为了保证脱硫机组的运行性能，提高其运行的安全性对脱硫系统进行检修是十分有必要的。本文详细介绍了脱硫系统吸收塔的组成部分和工作原理，介绍了脱硫系统吸收塔的各个设备以及一些设备常见的故障问题，并且为脱硫机组一些主要设备的运行检修提供了参考方法和建议。

【关键词】脱硫系统；吸收塔；故障处理；运行检修

0 吸收系统流程工艺

石灰石/石膏法脱硫系统的吸收塔内石灰石浆液吸收二氧化硫的过程实际上是一个气液传质过程，这个过程可以大致分为四个阶段，分别为：气态反应物从气相向接触界面传递、气态反应物进入液相并发生反应、液相反应物向反应区迁移、反应生成物想液相主体迁移。这是一个包含扩散、吸收和化学反应的复杂物理化学过程。吸收塔主要由循环泵及喷淋层、除雾器及其冲洗系统、氧化空气系统、浆液搅拌系统四部分组成，其吸收流程一般是：来自烟气-烟气换热器（GGH）的烟气从吸收塔的侧面进入吸收塔，烟气自下而上的通过吸收塔，此时与来自3台吸收塔的循环泵喷淋的浆液接触反应，这个过程中由于浆液温度较低，烟气被冷却到50℃左右，并且在浆液富液中生成亚硫酸钙；反应产物在吸收塔底部的浆液池内被收集起来，同时可以控制浆液内的Ca/S比、保证了反应过程的时间；浆液池底部的氧化空气管向浆液内通入空气曝气，生成石膏晶体。石膏浆液被打入石膏水力旋流器进行脱水。净化后的烟气则通过除雾器后最后排入烟囱。

1 吸收塔主要设备介绍

脱硫系统循环泵顾名思义是为了循环吸收过程中石灰石浆液而添加的泵，它主要是克服脱硫过程中吸收剂的压降，烟气脱硫装置中常用的循环泵为卧式离心泵，采用这种泵具有压头低、流量大，性能可靠、连续运行的优点，但是要注意泵头的防腐耐磨。吸收区域喷淋层主要用于是吸收剂分布均匀，生成液滴；在运行中要适时的调节各类参数降低喷淋过程的压损，使所产生的液滴均匀分布；材质一般用玻璃钢管（FRP）或碳钢衬胶，吸收塔外喷淋管道与循环浆液管道采用法兰连接。除雾器位于吸收塔的顶部，反应完的净化烟气进入除雾器进行汽水分离，分离烟气中的浆液液滴，防止浆液中的含硫物质进入大气；除雾器包含一级安装在下部的粗除雾器和二级安装在上部的细除雾器两部分，除雾器是烟气脱硫装置中的关键设备，其性能直接影响到湿法烟气脱硫系统能否连续可靠运行。浆液池位于脱硫系统吸收塔的底部，吸收完烟气中二氧化硫的浆液进入浆液池；浆液池主要有氧化浆液内的亚硫酸盐和生成石膏结晶两个功能，合理的浆液池设计可以提高石灰石的利用率。最后是搅拌系统，搅拌系统可以避免固体在浆液池底部的沉积，使浆液在浆液池内均匀的分布。除去以上的设备之外，最主要的设备就是吸收塔本体了，湿法脱硫装置的吸收塔一般有填料塔、鼓泡塔、液柱塔、喷淋塔等多种形式，吸收塔的作用主要就是保证烟气与吸收剂能在有限的空间内充分的接触并反应。

2 吸收塔常见故障总结

上文介绍了脱硫系统吸收塔的主要组成部件和工作原理，这些部件在运行中往往会出现一些故障，如果能事先了解这些故障和处理方法，对于脱硫系统的运行将是大有裨益的。吸收塔常见故障主要有以下几点：1）吸收塔再循环泵全停。产生这个故障的原因一般可能是1、6KV电源中断、吸收塔液位过低或吸收塔液位控制回路故障，该故障的处理方法一般是首先确认连锁动作正常；然后查明再循环泵跳闸原因，并按相关规定处理；及时汇报值长及分场，必要时通知相关检修人员处理；若短时间内不能恢复运行，按短时停机的有关规定处理；视吸收塔内烟温情况，开启除雾器冲洗水，以防止吸收塔衬胶及除雾器损坏。2）排膏排出泵故障，此时CRT 发出报警信号，石膏旋流器进口压力指示为0；产生该故障的原因可能是泵保护停或者事故按钮动作；此时的处理方法为首先应确认备用泵已经启动，并汇报班长，联系检修前来处理，若两台石膏浆液泵都发生故障停运，同时吸收塔内浆液浓度超过15%时，汇报值长，退出FGD运行。3）石灰石浆液泵故障，此时CRT发出报警信号，出口流量指示为0，这个故障一般是泵保护停或事故按钮动作导致的，应确认备用泵已经启动；若两台石灰石浆液泵都发生故障，且吸收塔的PH 值不断下降，汇报值长，设法维持吸收塔的PH 值或退出FGD。4）除雾器冲洗水泵故障，此时CRT发出报警信号，出口压力为0，原因可能是保护停或电机故障、事故按钮动作，应确认备用除雾器水泵已经启动，如两台除雾器水泵都发生故障停运，汇报值长，根据情况判断是否退出FGD运行。5）吸收塔浆液浓度高，这时应该检查密度测量仪器、降低锅炉负荷、检查出口压力和流量，启动备用泵、增加运行的旋流子数量、检查石膏排出泵的出口压力和流量、清洗石膏旋流器、检查浓度测量仪并检查旋流器底流的浓度。

3 吸收塔运行检修

吸收塔作为脱硫系统最主要的组成部分，吸收塔的安全高效的运行对脱硫系统的脱硫性能影响至关重要，为了减少脱硫系统在运行生出现的故障，适时的对脱硫系统的吸收塔进行检修显得十分有必要。吸收塔中一个重要的设备是工质循环泵，吸收塔内的循环泵是保证工质循环的原动力。在脱硫系统中循环泵的检查项目主要包括油室及轴承部位应采用煤油清洗，棉纱擦净，最后用腻子或面团粘净；泵壳叶轮应除垢，除垢擦净，检查有无裂纹磨损并测量密封环处外圆度；检查橡胶衬里，观察有无裂缝、渗油或磨损情况，严重及时更换；密封环要检查磨损和不圆度，并查对以往记录是否需更换；轴承清洗干净后观察铁架和内外圈是否完整，转动时是否有松动或停止现象，并测定游隙，不合格或有缺陷时应予更换；泵轴擦洗干净后，观察轴封处有无严重磨损，而后测量轴弯曲度及轴承处是否松动。石灰浆槽及地坑搅拌器的检修内容主要前期准备工作包括搅拌杆和变速箱输出端的装配、搅拌器叶片的装配、变速箱固定螺丝；当需要检修变速箱时，分离电机，拆开变速箱放油堵头放尽旧油，拆下搅拌杆，松开变速箱和支撑装置连接螺丝，卸下变速箱体。拆开电机和变速箱对轮联接螺丝，抬起电机，使其和变速箱分离开来，拆开电机侧三爪靠背轮，松开变速箱的靠背轮轴头帽，取下靠背轮。拆下铭牌固定螺丝，取下铭牌及垫片。检修工作进行中应注意拆卸变速箱过程中，变速箱禁止用锤头或其它硬金属敲打。拆卸下来的轴承、轴及齿轮一定要进行仔细检查，看有无损坏、磨损等现象，并测量间隙是否符合要求，必要时更换。箱体及部件在装配前必须用煤油清洗，擦干净。检修过程中对各密封面垫的厚度进行测量，并做好记录。电机和变速箱体靠背轮联接，必须进行找正，使其径向偏差≤0.05mm，端面偏差≤0.04mm。检修完毕后，一定要加注润滑油到指定油位。变速箱齿轮装配好后，用手盘动靠背轮，观察齿轮的啮合情况，压铅丝或涂抹红丹粉测其齿轮配合情况。

4 结论

我国每年的燃煤量巨大，因此因燃煤而造成的污染物排放量也十分的巨大，为了减少燃煤电厂二氧化硫的排放量，燃煤机组大多采用了脱硫设备。吸收塔为脱硫设备的主要组成部分，它安全高效的运行直接影响到脱硫机组的污染物控制和正常运行。本文详细介绍了脱硫系统吸收塔的组成部分和工作原理，介绍了脱硫系统吸收塔的各个设备以及一些设备常见的故障问题，并且为脱硫机组一些主要设备的运行检修提供了参考方法和建议。

【参考文献】

[1]王志轩.火电厂烟气脱硫装置运行检修岗位培训教材[M].中国电力出版社，2012，3.

[2]杜雅琴，刘雪伟，等.脱硫设备运行与检修技术[M].中国电力出版社，2012，3.

[责任编辑：杨玉洁]