300MW机组脱硫风烟系统维护特点探讨

孙绍洲

【摘 要】我国电厂大多采用燃煤作为燃料。燃煤的燃烧必然造成SO2等有害气体的大量排放，为了减少SO2的排放量，目前国内进90%的机组都已经加装了烟气脱硫设备。烟气脱硫设备的正常运行是安全高效的脱除SO2的重要前提。风烟系统作为输送烟气的重要系统，其安全高效的运行显得尤为重要。本文从脱硫系统风烟系统主要流程和设备出发，详细介绍了脱硫工艺风烟系统，最后介绍了风烟系统主要设备检修工艺和流程，希望本文的工作能为脱硫机组的运行人员提供一个参考。

【关键词】燃煤机组；脱硫；检修；风烟系统

0 前言

SO2的排放一般来自两个方面，一方面是天然污染源，另一方面是人类活动产生的，其中人类活动产生的SO2占到总排放量的2/3。经济发展是以能源消耗为支撑的，我国正处在经济高速增长的时期，对能源的消耗量巨大，据统计目前我国对一次能源的消耗量仅次于美国，居于世界第二位。燃煤电厂需要燃烧大量的煤炭用以维持发电，必然导致大量的SO2的排放，所以目前国内进90%的燃煤机组已经添加了脱硫设备。目前比较成熟的脱硫工艺可以根据脱硫的流程和方式分为燃烧前脱硫、燃烧内脱硫和燃烧后脱硫三部分，而燃烧后脱硫技术因其技术成熟，工艺简单是目前较多采用的脱硫工艺。燃烧后脱硫技术又称为烟气脱硫技术（FGD）通过在烟气处理的末端添加脱除装置吸收烟气中的SO2气体，该技术按照吸收工质的不同又可以分为湿法脱硫、干法脱硫、半干法脱硫技术，其中以石灰石/石膏法为代表的湿法脱硫技术是目前大多数电厂采用的脱硫工艺[1]。

1 脱硫工艺风烟系统介绍

典型的石灰石/石膏法烟气脱硫系统将升压风机布置在吸收塔上游，从而可以保证整个FGD系统处在正压运行的状态，同时也避免了升压风机低温腐蚀的发生，延长了整个FGD系统使用的寿命。从锅炉出来的烟气首先经过电除尘装置进行除尘操作，然后进入脱硫系统。脱硫系统入口有两个挡板，一个是旁路挡板，另一个是进口挡板。旁路挡板的目的就是在不适用脱硫设备或者是脱硫设备检修时，直接将烟气送入烟囱。进口挡板控制进入脱硫系统烟气的流量和流速，经过进口挡板的烟气通过升压风机的升压作用进行输送，补充脱硫过程中可能具有的压降。通过升压风机的烟气温度仍然很高，一般高于120℃，这么高的温度直接进入吸收塔会大大的降低脱硫系统的吸收性能，所以在进入吸收塔前设置了一个烟气-烟气换热器（GGH），降温到80℃左右再进入吸收塔。烟气进入吸收塔后进行脱硫反应，吸收塔内原烟气与浆液充分接触继续降温到45℃左右的。脱硫后的烟气通过塔顶除雾器消除烟气中的含硫水分进入GGH，最后烟气通过净烟气烟道、净烟气挡板和烟囱排放到大气中，完成烟气的脱硫过程[2-3]。

2 风烟系统设备简述

烟气进入脱硫系统最先接触是烟气挡板，烟气挡板分为进口烟气挡板、出口挡板和旁路挡板三个部分。烟气挡板是连接脱硫工艺和锅炉的主要部件，在运行中主要用于实现脱硫设备的隔离或投入运行。烟气挡板通常有单百叶窗式挡板、双百叶窗式挡板和闸板门三种类型。每个挡板门一般都需要单独配置密封风机，用来防止烟气的泄露。挡板的密封风可以釆取加热和不加热两种方式，运行实践表明加热密封风可以很好的防止挡板的叶片变形，所以入口挡板一般采用加热密封风。

另一个重要的设备是风烟系统中的升压风机，升压风机主要作用是克服烟气脱硫整个流程中存在的阻力和压损，这些阻力主要包括烟道的沿程压降、局部损失压降、自吸力的变化等，出此之外还包括进出口挡板的阻力，吸收塔的阻力和烟囱阻力，烟囱自拔力的变化等。对于国内的老机组加装脱硫装置，单靠引风机是不足以克服这个阻力，因此一般在原来并联运行的两台引风机的公用烟道后面布置一台或在原来并联运行的两台引风机出口各布置一台风机，即增压风机。新建机组配置脱硫装置，可以一台锅炉配置二台引风机，引风采用二级叶轮。机组一般配置一台锅炉配置两台引风机和一台增压风机，机组一般配置一台锅炉配置两台引风机和二台增压风机。增压风机一般布置在原烟气侧）和吸收塔之前，避免了低温烟气的腐蚀，从而减轻了风机制造和材料选型的难度。风机叶片材质主要考虑防止叶片磨损，以保证长寿命运行。在结构上考虑叶轮和叶片的检修和更换的方便性。

烟气-烟气换热器是蓄热加热工艺的一种，即常说的GGH。用它将未脱硫的烟气一般为120℃去加热己脱硫的烟气，一般加热到80℃左右，然后排放，其主要功能是增强污染物的扩散；避免烟囱降落液滴对烟道、烟囱和上游设备的腐蚀。由于热端烟气含硫量高，温度高。冷端温度低，含水率大，故一般进出口均需用耐腐蚀性材料，如搪玻璃、考登钢等；气流分布板可采用塑料；导热区一般用搪瓷钢。这些部件较为容易发生腐蚀。

3 风烟系统设备检修

由上文的分析可知，FGD的风烟系统的设备主要包括烟气进口挡板、旁路挡板、升压风机、GGH、烟道等。风烟系统中各个设备的正常运行是脱硫系统风烟系统正常运行的前提，所以在运行和投运之前要对脱硫工艺风烟系统的这些设备分别进行检修，及时发现设备存在的问题，保证风烟系统在运行过程中能够高效安全的运行。运行过程中如果发现脱硫系统存在问题要及时正确的处理，保证脱硫机组的安全运行。

脱硫工艺的风烟系统的升压风机是输送烟气和保证设备压力的重要设备，一般采用可调轴流式风机。轴流式风机的主要部件包括进气箱、机壳、导叶环、主轴承箱、中间轴、联轴器和机壳等，对该设备检修前首先要：1）在风机停运前测量脱硫系统各部分的震动以及轴承温度，检查脱硫系统中各部分是否有泄漏点；2）准备好检修过程所需要的备品、材料等；3）要认真做好检查记录。然后是检修过程，检修过程包括叶轮的拆卸与装配、轴承组的拆卸、单个轴承的拆卸、可调前导叶拆卸和装配、后导叶的拆卸和装配，最后是增压风机的调试运行，检修过程要按照规范具体的去实行。

烟气挡板在脱硫系统中起着重要的作用，它控制着脱硫系统烟气的进出。烟气挡板主要包括旁路挡板和进口挡板两部分。挡板门主要由框架、叶片、主轴、密封片等部件组成，烟气挡板的检修仍然包括检修前准备和停运检修两部分。检修前要做好设备的检查、诊断，准备好检修过程的备品、材料等，检查叶片的保险锁定装置可以正常工作，停运前要将挡板门开到锁定位置，并且保证挡板门能够准确的调整各个开度。最后就是对叶片、密封空气装置、轴承、涡轮箱、挡板链接等机构的检修。

风烟系统中另外一个重要的设备就是烟气-烟气换热器，国内的烟气的换热器大多采用回转式烟气换热器，烟气换热气的检修主要是要保证换热器的洁净，适时的进行清灰处理，合理布置换热器各部件之间的间隙，保证设备在运行中轴承的高效正常运行。

4 结论

我国的“十三五”规划强调环保的重要性，作为一次能源的消耗大户，燃煤电厂是SO2的主要排放源，目前国内进90%的机组都已经加装了烟气脱硫设备，烟气脱硫设备的正常运行是安全高效的脱除SO2的重要前提。风烟系统作为输送烟气的重要系统，其安全高效的运行显得尤为重要。本文从脱硫系统风烟系统主要流程和设备出发，介绍了风烟系统主要设备检修工艺和流程，希望本文的工作能为脱硫机组的运行、检修人员提供一个参考。

【参考文献】

[1]徐钢，袁星，杨勇平，等.火电机组烟气脱硫系统的节能优化运行[J].中国电机工程学报，2012，32（32）：22-29.

[2]廖永进，曾庭华，王力，等.湿法脱硫装置烟气系统的设计和运行[J].中国电力， 2005，38（12）：76-81.

[3]李鹏.烟气脱硫系统挡板密封风电加热器改造[J].华电技术，2014（05）：72-73.

[责任编辑：杨玉洁]