论630MW机组脱硫水系统的安全、节能与优化

胡辉

摘要：本文介绍某燃煤石灰石-石膏湿法脱硫电厂中水系统存在的隔离困难、缺少备用等大量不足和改善方法，以及取得的节水节能减排效果，为机组的安全和烟气治理特别是粉尘控制作出了重要贡献。

关键词：水系统;节能;减排;零排放

一、引言

某2×630MW湿法脱硫机组脱硫耗工艺水167t/h[1]，高于同类机组60t/h[2]的水平，可窥见节能降耗空间巨大。该厂FGD耗工艺水、消防水、工业水的消耗。2台公用工艺水泵、每炉2台除雾器冲洗水泵供水。FGD常溢流导致事故和更高水耗，离零排放差距巨大。

二、工艺水系统存在的问题与对策

（一）工艺补水系统存在的问题与对策

1.工艺补水系统存在的问题

当某事故喷淋装置需更换总阀门时，工艺水箱不能补水;反之，工艺水箱修電动门时，事故喷淋装置必须停水，工艺水箱必须停止补水，中断供水，给机组带来严重的安全隐患。间断性大流量补水提高了机组工业水泵出力的峰谷差，不利于全厂水平衡和工业水泵的节能。

2.应对工艺补水系统问题的对策

（1）在工业水去事故喷淋的分支上安装DN200的分支总门。事故喷淋系统检修不再影响工艺水补水。

（2）在工业水箱补水电动门前安装手动门，当检修补水电动门时，可以实现此电动门的隔离。

（3）给工艺水箱补水管路安装DN150的补水旁路。当需检修补水电动门时，工艺水箱可正常补水。

（4）给工艺水箱安装DN80的小流量自动控制补水旁路，只要水箱水位高于水箱允许的最高值就停止补水，一旦低于最高值就自动连续补水。

（二）工艺水泵、除雾器冲洗水泵的共同问题对策

1.工艺水泵、除雾器冲洗水泵的共同问题

（1）问题一：因为一用一备的设备需一周一切换，各泵入口手动闸阀易失效而必须更换，但更换任何一台泵的入口手动门都需要工艺水箱排空，两台机组和公用系统同时失去工艺水的供应，检修难度大，整个电厂的安全风险特别大。

（2）问题二：现场实际情况是六台泵的排空门及管道汇合到一根母管上，然后汇合工艺水箱的溢流管道，再通向地沟。任一台泵的入口或出口设备内漏的确定都非常困难，现场噪声较大，对渗漏缺陷难已确定到具体设备。

（3）问题三：任一台泵或出口电动门故障退役，都将导致机组失去备用泵，检修耗时长，甚至影响双机组。

2.工艺水泵、除雾器冲洗水泵共同问题之对策

（1）问题一之对策：在各泵的入口增设一次手动门。一次门全开，正常禁用。当二次门坏了需更换时，才启用并关闭一次门，便于隔离检修。

（2）问题二之对策：在所有泵的排空手动门后安装透明易拆装管道。当从排地总管发现有泵内漏时，通过光照或拆卸此透明管道，迅速定位缺陷设备。

（3）问题三之对策：在#2、#3除雾器冲洗水泵的止回门后，出口电动门前，各开三通，用管道和联络阀门将这两台除雾器冲洗水泵接通，并在此管道上安装消防栓一只。当任一台除雾器冲洗水泵有较大的故障需处理时，打开此联络门，实现四台除雾器冲洗水泵互为备用。通过消防栓可以向系统直接补消防水，节能和安全，避免非火灾使用消防水的情况发生。泵出口电动门后增设手动门。

（三）工艺水系统存在的问题与对策

1.工艺水系统存在的问题

大量末端用户均并联在同一工艺水母管上，当某设备的进水阀门坏，或进水阀门前管道坏，必须停用工艺水母管。大量阀门、管道难以隔离检修，导致双机组存在严重的安全隐患。

2.工艺水系统存在问题之对策

分单元，即对各吸收塔设立分支工艺水母管;在脱水楼、吸收塔、事故浆液罐相互之间设立隔立阀门，在各吸收塔适当管道上安装消防栓作为应急补水接口。对绝对不可暂停水源的设备并联其它水源。

三、轴封水系统存在的问题与改进

（一）轴封水系统存在问题

1.轴封水管回水门及门后检修隔离困难

严格说仍属工艺水系统问题。如同工艺水系统中的工艺水母管的众多用户问题，各设备轴封用水回水阀门及门后管道检修，难以隔离，带水压焊接作业难保证焊接质量。

2.轴封水母管背压高

机组历经数次技术改进，不断增加用水设备，导致轴封水母管背压高，原设计的轴封水母管φ57偏小了。发现有新增设备的水表不转动或转动慢的安全隐患。

3.轴封水母管通向回流水箱

轴封回水排向回流水箱，虽然可用于制浆、排向吸收塔，但工艺水的利用效率不高;出石膏时，回流水箱大流量排向吸收塔会影响吸收塔的液位控制;滤液用于制浆，多次诱发石灰石浆液罐虚假液位事故。

（二）轴封水系统的改进方法

1.增设隔离阀门

分单元，在轴封水母管适当位置加装隔离阀门，比如在供浆系统段、#1吸收塔段、#2吸收塔段等位置加装隔离阀门、排空阀门，方便隔离检修工作。

2.轴封水母管增容

对靠近工艺水箱的设备加装回工艺水箱的回水支管。关闭部份设备的阀门。安装水表进行监视分析。

3.将轴封水母管通向工艺水箱

轴封水母管通向回流水箱处加隔离门，正常时关闭，将靠工艺水箱那一端通向工艺水箱。

四、脱硫系统工业水耗量大的原因与对策

（一）机组FGD工业水耗量大的原因分析

锅炉大量掺烧污泥、褐煤，燃料水分高，导致烟气水分高。原烟气水分高、原烟气温度高和低温省煤器泄漏都将释放大量的热提高吸收塔内的水分蒸发量。浆液置换和废水排放排出水分约30t/h。石膏含水率较高也带走大量水分。

（二）机组FGD水耗大的对策

杜绝抛弃石膏浆液，除向化学排废水不向脱硫系统外排任何浆液和水。复用工业废水、反渗透浓水、生活污水、净烟道冷凝水等。降低石膏含水率。消除系统溢流事件。减少需耗水类缺陷发生。

五、脱硫排废水系统存在的问题与对策

（一）机组废水量排放不足的原因和导致的问题

1.机组废水量排放不足的原因

为打赢蓝天保卫战和废水零排放，现禁止向厂外排达标脱硫废水，禁止抛浆。化学处理脱硫废水能力受到脱硫废水高含固量的极大限制，只能比设计少处理废水。但氯离子等有害成分受到稀释，导致应比设计多排废水。矛盾重重。

2.机组废水量排放不足导致的不良后果

长期脱硫废水排放量不足，导致粉尘排放超标，浆液中毒，脱硫效率下降，能耗增加，吸收塔起泡溢流严重，不能复用其它废水。实验证明，只要加强脱硫废水排放或进行浆液置换，就立即改善相关指标。

（二）机组脱硫废水量排放不足的应对之策

利用石膏旋流站的溢流做为脱硫废水旋流给料泵的水源。利用预沉箱沉淀悬浮物[3]后再排向化学处理，避免脱硫废水遭受稀释。

（三）改善废水排放方法后的效果

脱硫废水含固量显著降低，废水中可溶废物浓度提高，且节水使FGD液位受控，破解了废水相关问题。

结论

我国湿法脱硫技术起源于上世纪末的引进技术，经过多年的运行、国家排放标准和相关要求的不断提高，FGD经多次改造发生了较大变化，导致此环保系统中水系统暴露出不少问题。水系统通过优化解决，不但能提高机组的安全可靠性，还能节能减排，提高运行、检修灵活性。

参考文献：

[1]西安热工研究院有限公司.某厂全厂水平衡试验报告[R].2016.9

作者单位：江苏镇江发电有限公司