石灰石—石膏湿法烟气脱硫脱水系统运行优化探讨

郭秀芳

（贵州乌江水电开发有限责任公司大龙分公司，贵州乌江 554300）

0 引言

当前，我国的石灰石—石膏湿法烟气脱硫脱水系统是由真空泵、真空皮带脱水机、旋流器、石膏储存和运输系统以及滤布冲洗水泵共同构成，结合实际情况对其不断进行优化，可以保证其经济效益、生态效益以及社会效益的同步提升，值得进行深入探讨。

1 石灰石—石膏湿法烟气脱硫脱水系统运行优化原则

①石灰石-石膏湿法烟气脱硫脱水系统运行优化需要坚持安全可控的原则，保证对相关设备的设置可以满足整个系统在不同工况下的运行要求，在发生突发性停电时需要将继续供电的负荷和保安电源进行有效连接，避免发生安全事故，保证工作人员的人身安全；②坚持运行经济的原则，即在设计优化过程中将系统中容易被磨损、腐蚀的设备，进行便于安装和拆卸的设计，烟道和箱管等部位合理设计检查孔数量，科学设计供电方案并制定浆液输送的防堵等，提高系统运行效率，降低不必要的成本支出；③坚持环境容忍原则，即对系统的优化需要满足当前我国在环保方面的要求，并在此基础上进一步降低其二氧化硫排放量，综合处理废水，尽可能避免将废水进行外排，清洗设备的水需要收集在各区域的地坑中，使其可以通过吸收塔系统而被重复利用；④坚持条件适应性原则，根据当地的气候条件合理选择场地，尽可能为系统优化提供良好的外部条件。例如，东北地区需要将设备放在室内，并对管道进行保温处理[1]，如图1 所示。

2 石灰石—石膏湿法烟气脱硫脱水系统运行优化对策

2.1 调整吸收塔浆液品质

吸收塔浆液品质对整个石灰石—石膏湿法烟气脱硫脱水系统的运行都具有一定程度的影响，会直接影响到实际脱硫脱水效果，在该系统中目前对其的控制指标主要有酸碱值、氧化风量、烟气含尘量以及石灰石品质等，其中如果石灰石含有较多的杂质和过高的镁含量会直接削弱脱水效果，阻碍脱水机处理；而烟气含尘量较大时，会导致石膏颜色变暗，各种较细颗粒度的粉尘会融入在石膏中，将其石膏脱水性能，甚至造成滤布堵塞；没有充足的氧化风量，会在系统运行过程中有亚硫酸钙产生，削弱石膏脱水脱硫效果；酸碱值控制过高会导致浆液亚硫酸钙和碳酸钙含量的提升，同样影响脱水效果。对此，需要在系统优化的过程中考虑其对系统运行的影响。例如，在优化时有效控制酸碱值、石膏结晶时间以及石膏浆液密度，促进容易分离和脱水石膏的形成，为了避免亚硫酸钙和石灰石对石膏品质的影响，在发现石膏中亚硫酸钙含量小于0.5%之后，及时检查氧化风管是否存在泄漏点，如果石灰石含量过高及时调整酸碱值，并保证石膏结晶温度最低值不小于40℃，最高值不超过60℃，保证脱硫效率和石膏颗粒的质量，做到有效的系统优化。

图1 脱硫基本流程

2.2 控制浆液密度

石灰石—石膏湿法烟气脱硫脱水系统的优化需要控制浆液密度，使其可以在进行石膏旋流器的过程中，密度数值在正常范围内，保证脱水脱硫效率。经相关调查研究发现，在脱硫剂和烟气的不断反应中，浆液在吸收塔中的密度也得到不断升高，通过对其中浆液进行抽样分析，发现其在密度超过1085kg/m3之后的脱硫效率会不断下降，而浆液密度过度又会浪费脱硫剂石灰石。所以，最好在优化过程中将浆液的密度控制在1075～1085kg/m3之间，保证系统的高速稳定运行。此外，浆液密度大小受真空皮带机的影响，可以在真空皮带机运行之前，把石膏旋流站两路分配器的运行控制模式切换为自动模式，从而稳定浆液箱的液位[2]。

表1 优化凝汽器真空系统灌水查漏工艺

2.3 重视堵塞问题的优化

堵塞问题是石灰石—石膏湿法烟气脱硫脱水系统较为常见的问题，如果工作人员对设备调整等相关工作没有合理进行，就可能会导致堵塞，堵塞会为系统运行带来极大的阻碍作用。比如，在浆液密度合格的前提下，其进入旋流器后需要保证其分离出的底流浆液的浓度在50%左右，其可能会由于各种堵塞问题造成浓度异常问题，从而降低系统运行的经济性。对此，需要工作人员合理设置浆液循环泵的数量，通过人员之间的协作和相关专家的指导，制定出最佳的浆液循环泵组合方案，并将方案投入具体的实践中观察其效果，保证方案的有效性。此外，保证清污机的正常运行，对泵体设备也会有一定的保护作用。例如，贵州华电大龙发电有限公司对取水口A 清污机齿轮卡涩故障的攻克，检修人员在发现其卡涩原因是由于刮板变形、支撑管脱落、轴套磨损严重间隙过大造成的之后，及时将其进行修复，更换刮板和支撑管，并调整了轴套之间的间隙避免水中出现杂质对泵体内备件会造成的损害，保证清污机齿轮的正常运行，并保证清污机整套设备优化成本不超过2000 元。

2.4 优化系统工艺

石灰石-石膏湿法烟气脱硫脱水系统的优化需要将其各个部位的工艺技术进行优化，用局部质量的提高，带动整体系统运行质量的提高。例如，贵州华电大龙发电有限公司对凝气真空系统灌水查漏工艺的优化，其通过对优化小组成员基本知识、七大手法应用以及质量和目标管理的培训，使其有良好的能力支持。针对厂内型号为N17600-2、单台冷却面积为17600m2的凝汽器真空系统单壳体、双流程、表面式凝汽器的配置情况，根据电力行业改革方向、市场环境以及厂内实际情况，设计在凝汽器处加装一个长期可使用的、固定的、易观察监测的液位计，将该工艺进行优化，其目标为液位器制作成本不超过2000 元，制作出的产品便于观察液位并可进行长期使用，有较为简单的操作性，一名工作人员就可以对其进行维修。在准备活动做好之后，其将工艺优化的实际问题进行总结，初步明确液位计的制作材料、长度、固定方式以及工艺标准等，具体如表1，制作完成后经过效果检查，将检查情况和优化之前比较发现其具有操作简单、易监测、较高经济效益等，保证了优化的有效性[3]。

2.5 通过检修进行优化

通过检修对石灰石—石膏湿法烟气脱硫脱水系统进行的优化相较于其他方式而言更具有针对性和侧重点，可以极大程度保证系统优化的方案的可操作性，避免出现“为了优化而优化”的现象。例如，贵州华电大龙发电有限公司对于机密封油真空泵运行中轴承温度偏高的问题的解决，其在观察系统运行过程中，发现其轴瓦温度偏高现象出现的次数较为频繁，需要通过检修人员的多次检修和对真空泵密封组件、轴承的更换才能进行缓解，但是这种方式在增加检修人员工作压力的同时，还会增加密封油真空泵减速机运行损坏风险，导致最终不得不将减速机进行更换，增加系统运行的成本。对此，其在优化过程中着重改善密封油真空泵轴承的温度问题，使其可以在运行过程中保持在55℃以下，并设计优化密封冷却水系统管路的成本不超过2000 元。

2.6 循环水泵的优化

循环水泵是石灰石—石膏湿法烟气脱硫脱水系统中较为重要的设备之一，需要结合其运行情况将其进行重点优化。例如，贵州华电大龙发电有限公司针对水泵振动情况的技术攻关，在2018 年8 月18 日，检修班在收到循环水泵房D 循环水泵进、出口方向振动异常增大的运行通知之后，立刻组织检修人员进行现场检查，经过检修人员对电机顶部的间隙检查发现，导轴承间隙的最大值为0.16mm，最小值却只有0.02mm，检修人员根据检测数据将其进行间隙调整，平均值为0.08mm。调整之后在试转过程中发现进、出口方向的振动依旧很大，进、出口方向振动达0.15mm，电机上部最大振动达0.18mm。第二天，对这种检修班通过专业分析，调整D 循环水泵的中心，将泵轴提起1cm，进行人工盘轴，发现其较为灵活并没有卡涩现象，之后继续调整中心，但是振动情况依旧没有得到改善。对此，最终决定先将泵和电机之间的连接断开，电机独自运行进行测振，检测振动值为78μm，初步判断是电机问题导致的振动过大现象，其通过对导致其振动变大原因的逐一分析排查后决定更换电机，有效消除振动，使其振动结果小于0.04mm，提高其安全经济性，保证系统的正常运行。

3 结语

总而言之，石灰石—石膏烟气脱硫技术的脱硫效率相较于其他技术更高，具有较强的可靠性，对煤种也有极佳的适应性，其产生的副产品可以进行综合利用，具有极大的应用价值，需要相关人员结合其已有的系统情况，采用合适的措施对其进行优化，从而达到其运行目标。