335MW火电机组脱硫供浆管网优化设计研究

米振峰

摘  要：石灰石/石膏湿法烟气脱硫工艺是火电机组最常用的脱硫技术之一，其技术成熟、设备运行可靠性高，脱硫效率可达95%以上。而吸收剂石灰石浆液具有腐蚀性高、冲刷性高等固有特点，导致供浆设备易发生泄漏、堵塞等缺陷。本文结合莱城发电厂对脱硫供浆系统的优化改造，力图通过优化供浆管网来保障供浆系统的可靠运行。

关键词：335MW;脱硫;供浆;联络

一、引言

石灰石/石膏湿法脱硫技术是将石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂泵入吸收塔与烟气充分接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙一级从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙，硫酸钙达到一定饱和度后，结晶形成二水石膏。由于吸收塔内吸收剂浆液通过循环泵反复循环与烟气接触，吸收剂利用率很高，脱硫效率可大于95%。

二、背景介绍

莱城发电厂共有4台335MW机组，采用石灰石/石膏湿法烟气脱硫工艺，每台机组配有一、二级脱硫吸收塔，通过供浆泵将石灰石浆液泵至吸收塔对烟气进行喷淋脱硫。莱城电厂脱硫供浆系统采用湿式球磨机制浆和干粉制浆两种方法，2017年，随着二期干粉制浆系统建成投运，脱硫制供浆系统逐步形成一级塔由干粉系统供浆、二级塔由球磨机制浆系统供浆的管网布局。在系统运行和连续多次检修过程中，逐渐发现该管网布局存在着一定的设计缺陷，单台泵供浆使得每一条供浆管路都不能长时间停运，而系统检修或消缺过程中往往需要大量的时间进行冲洗放浆，这就对检修工作带来了一定的风险，也对机组脱硫的正常运行存在隐患。

三、现状调查

随着二期干粉仓的建成投运，莱城发电厂初步形成湿式球磨机石灰石供浆和干粉供浆是两系统共用的格局。两期干粉仓分别设置A、B、C三台干粉输送泵，为各机组的一级脱硫吸收塔供浆，其中1A干粉输送泵为#1机组一级塔供浆，1C干粉输送泵为#2机组一级塔供浆，2A干粉输送泵为#3机组一级塔供浆，2C干粉输送泵为#4机组一级塔供浆，1B、2B泵为备用泵。

3台湿式球磨机制浆经石灰石旋流器旋流后进入#1、2石灰石浆液箱和#3、4石灰石浆液箱，球磨机房设置8台石灰石供浆泵，将浆液箱中的石灰石浆液补至各机组的脱硫一级吸收塔，其中1A、1B石灰石供浆泵向#1机组一级塔供浆，2A、2B石灰石供浆泵向#2机组一级塔供浆，以此类推。B石灰石供浆泵互为备用。

四、存在问题

我们统计了2017年1月1日至2018年12月31日两年间供浆系统管道缺陷。两年里共发生缺陷92条，平均每个月3.8条。根据统计可以看出，供浆系统管道缺陷发生相对频繁，相对应的，如何在消缺过程中既能可靠隔离，又能保障供浆系统的正常运行是非常重要的一个问题。

经过现场调查，分析脱硫原供浆系统管网布局，可发现原系统设计存在以下缺陷：1.由于每台脱硫吸收塔均仅设计了一根管路供浆，当该供浆管路设备进行消缺作业时，必须要将该管路进行停运隔离，冲洗放浆，当消缺时间过长时，则会导致吸收塔供浆不足。2.由于不可抗力（雨雪天气等原因导致干粉运输罐车无法进厂供货、干粉质量检测不达标等）导致干粉仓无法及时补充石灰石干粉时，则会导致一级塔无法完成供浆。3.湿式球磨机检修（更换衬板等）时，或磨机浆液泵检修时导致石灰石浆液箱无法补浆时，也会影响脱硫吸收塔的供浆。

五、优化方案

针对以上存在的问题，我们提出了两种优化方案，一是在原有供浆系统上增设一套备用系统，即额外设置备用供浆泵、备用管道、备用供浆阀组等，则当原供浆系统消缺检修过程中，可投入备用系统保证供浆。二是在各供浆管路之间加装聯络管，使不同管路之间形成相互备用。

显然，增加整套备用系统需额外布置大量泵组、阀门和供浆管道，投入成本高，且设备增加也就意味着漏点的增加，会大大增加检修工作量，得不偿失。于是我们尝试在原有系统基础上增加联络，从而实现现有管路之间的相互备用。

经过实地考察和对消缺记录进行统计分析发现，吸收塔供浆管在后半段（供浆阀组后）多为直管段，管道寿命周期内几乎不会出现泄漏等缺陷，所以可以将联络管道设置于供浆阀组前。细化过来就是：

1.一级吸收塔与二级吸收塔之间加装联络，实现一、二级吸收塔供浆管路之间的相互备用。

2.石灰石浆液箱与干粉浆液箱之间加装联络，取消原4台B石灰石供浆泵的备用功能，泵出口重新布置管道与干粉浆液箱连接，实现石灰石浆液箱为干粉浆液箱补浆的功能。

六、结语

脱硫是燃煤发电机组最重要的环保工作之一，随着时代和经济的发展，脱硫工作的重要性只增不减，如何提高系统运行的可靠性，降低系统的故障发生率，提高系统缺陷消除效率，是一项值得长期研究的课题。本文在此提供了一种思路，力图在对原有系统不进行大范围改造的情况下，通过对系统进行优化而达到提高其可靠性的目的。在此思路下，相信还有更多更加有效的方法值得探讨和思考。

参考文献

[1]电力行业电站锅炉标准化技术委员会.脱硫用石灰石/石灰采样与制样方法[S] DL/T1827-2018

[2]电力行业电站锅炉标准化技术委员会.火力发电厂锅炉机组检修导则第10部分：脱硫装置检修[S] .DL/T748.10-2016

[3]全国电器化学标准化技术委员会.湿法烟气脱硫工艺性能检测技术规范[S].DL/T986-2016