20080625092008_電廠脫硫運行維護、故障和核查關注重.ppt

濕法脫硫裝置運行維護 常見故障和核查過程中關注的重點 二 八年六月 省減排辦 陳星電話石灰石 石膏濕法脫硫裝置從設計 建造到投入穩(wěn)定運行 與該裝置的設計水平 設備檔次和建造質(zhì)量有很大關系 也與運行維護人員對脫硫系統(tǒng)的熟悉程度 所具備的專業(yè)技術水平和經(jīng)驗有很大關系 通過一些投入運行的脫硫裝置來看 脫硫裝置運行的好壞與上述2個方面密切相關 因此 在這里一方面就脫硫裝置運行 維護和常見故障做一些介紹 另一方面 就脫硫裝置在環(huán)保監(jiān)督檢查過程中關注的一些重點給予介紹 引言 石灰石 石膏濕法脫硫裝置運行維護及常見故障 第一部分 第一章脫硫裝置運行維護 1 1脫硫裝置投運前必須具備的條件 現(xiàn)場實物方面的要求 裝置完成試驗及設備驗收裝置環(huán)境及安全符合運行要求生產(chǎn)準備方面的要求 運行人員符合崗位要求工器具和資料準備 設備和運規(guī) 滿足運行要求 第一章脫硫裝置運行維護 主要設備介紹增壓風機 簡稱BUF 引入煙氣 克服裝置壓力損失 煙氣擋板 入口 原煙氣 出口 凈煙氣 和旁路擋板 為煙氣接通和關閉而設置 其中關注的重點是旁路擋板 吸收塔 專門用于吸收SO2的容器 所有的化學反應均在其中完成 RGGH 煙氣換熱器 主要利用原煙氣的高溫去加熱凈煙氣的低溫 漿液循環(huán)泵 讓漿液和煙氣充分接觸的動力設備 氧化風機 給吸收塔提供氧化空氣 以將SO32 離子氧化成SO42 攪拌器 防止?jié){液沉淀的裝置 除霧器 用于除去脫硫后煙氣中的水霧 煙氣分析儀 簡稱CEMS 監(jiān)測煙氣中各種污染物含量的裝置 第一章脫硫裝置運行維護 煙氣流程圖 噴淋塔漿液循環(huán)系統(tǒng)流程圖 第一章脫硫裝置運行維護 塔型為圓形漿液從塔上部向下噴漿液與煙氣一次接觸反應循環(huán)泵為單元制 一臺泵對應一層噴淋層 第一章脫硫裝置運行維護 噴淋塔外形圖 1 2脫硫裝置的停運及啟動1 2 1脫硫裝置的停運 第一章脫硫裝置的運行維護 1 短時停運 一天以內(nèi) 2 短期停運 一周以內(nèi) 3 長期停運 一周以上 按工藝要求 進行順序停運 BUF風機 吸收塔漿液循環(huán)泵 氧化風機 石灰石漿液泵 脫水系統(tǒng) 1 2 2脫硫裝置的啟動 第一章脫硫裝置的運行維護 啟動順序 吸收塔漿液循環(huán)泵 氧化風機 石灰石漿液泵 BUF風機 脫水機 廢水泵 1 3脫硫裝置的運行調(diào)節(jié)1 3 1煙氣系統(tǒng)BUF風機開度調(diào)節(jié)1 3 2吸收塔系統(tǒng)液位和PH值調(diào)節(jié)1 3 3石灰石漿液箱濃度和液位調(diào)節(jié)1 3 4石膏脫水系統(tǒng)濾餅厚度和石膏質(zhì)量調(diào)節(jié) 第一章脫硫裝置的運行維護 1 4脫硫裝置運行中的記錄 第一章脫硫裝置的運行維護 1 鍋爐主要負荷和煙溫參數(shù) 2 FGD進出口SO2濃度 粉塵和O2含量 3 氧化空氣流量 風機電流 4 BUF風機和循環(huán)泵電流 5 吸收塔內(nèi)漿液pH值和密度 6 石灰石漿液供給流量和密度 這些記錄有助于了解裝置運行的實際情況 2 1腐蝕和磨損對FGD裝置的影響 第二章脫硫裝置常見故障 2 1 1腐蝕和磨損產(chǎn)生的部位容易發(fā)生腐蝕的部位 吸收塔 凈煙道和吸收塔入口煙道容易發(fā)生磨損的部位 吸收塔 漿液管道 泵殼和葉輪2 1 2腐蝕和磨損產(chǎn)生的原因腐蝕原因 氯離子 硫酸根 亞 離子的存在 從防腐層薄弱點開始 慢慢腐蝕 低溫腐蝕和電化學腐蝕 磨損原因 粉塵和SiO2含量超標當然 腐蝕和磨損是相互的 腐蝕之后有磨損 磨損之后有腐蝕 吸收塔壁被腐蝕穿 2 1 3防腐蝕采取的措施 1 玻璃樹脂鱗片進行防腐2 橡膠內(nèi)襯進行防腐3 耐腐蝕的合金材料 C276或1 4529 4 非金屬FRP材料進行防腐 第二章脫硫裝置常見故障 第二章脫硫裝置常見故障 2 1 4各種防腐材料的優(yōu)缺點大多數(shù)吸收塔采用玻璃樹脂鱗片進行防腐 也有采用橡膠材料進行防腐 玻璃樹脂鱗片 抗?jié)B透能力強 易修復 附著力強 機械強度大 表面硬度高 施工速度快 但耐磨性稍差 橡膠內(nèi)襯 耐磨性好 有良好的彈性和松弛應力 但易老化 施工速度慢 粘接強度大 合金材料 C276和1 4529 抗腐蝕性超強 但價格昂貴 一般在吸收塔入口干濕界面貼襯使用比較多 FRP材料 耐腐蝕 但不抗高溫 煙道防腐層脫落 鱗片防腐施工質(zhì)量控制要點 材料選擇噴砂除銹極為重要材料比例嚴格控制噴涂的全面性和厚薄均勻性噴涂過程中的溫度和濕度控制 第二章脫硫裝置常見故障 2 1 5粉塵和SiO2含量超標的磨損影響 第二章脫硫裝置常見故障 管道被磨穿 粉塵和SiO2含量超標是造成磨損的主要原因 粉塵主要來自煙氣 SiO2主要來自 煙氣石灰石 第二章脫硫裝置常見故障 2 2主要設備故障及原因分析2 2 1增壓風機故障原因之一 因系統(tǒng)聯(lián)鎖原因跳閘故障原因之二 因風機本體組成部件原因跳閘 軸承溫度高 潤滑油壓低 振動故障 揣振 失速和冷卻風機故障等 第二章脫硫裝置常見故障 增壓風機葉片變形 第二章脫硫裝置常見故障 2 2 2煙氣換熱器 RGGH 主要是本體故障原因居多 積灰堵塞而導致機械卡塞和電機故障吹掃方式 壓縮空氣 蒸汽和高壓沖洗水 第二章脫硫裝置常見故障 GGH積灰照片 第二章脫硫裝置常見故障 2 2 3循環(huán)泵故障原因之一 系統(tǒng)聯(lián)鎖原因故障吸收塔液位 濾網(wǎng)堵塞等故障原因之二 本體故障原因造成 軸承 葉輪 溫度 冷卻水等 第二章脫硫裝置常見故障 循環(huán)泵入口濾網(wǎng)堵塞 循環(huán)泵葉輪磨損嚴重 第二章脫硫裝置常見故障 第二章脫硫裝置常見故障 2 2 4氧化風機主要是設備本體故障居多 溫度 軸承 潤滑油 冷卻水和電氣故障氧化風機噪音是脫硫裝置中最大的噪音污染源 轉速過高等造成 氧化風機葉輪軸損壞 第二章脫硫裝置常見故障 2 2 5攪拌器最多的故障是葉片在設計制造過程中沒有很好消除應力 對葉片工作環(huán)境的低頻處理 第二章脫硫裝置常見故障 2 3吸收塔內(nèi)部件故障及原因分析2 3 1噴淋層 噴嘴故障及判斷方法1 故障現(xiàn)象 1 噴淋層噴嘴堵塞 2 噴淋層噴嘴脫落或損壞 3 噴淋層沖刷 第二章脫硫裝置常見故障 2 故障判斷依據(jù) a 循環(huán)泵出口壓力及電流b 吸收塔pH值及漿液密度c 脫硫裝置出口SO2濃度及脫硫效率d 噴淋層管道外壁沖刷 第二章脫硫裝置常見故障 噴嘴堵塞照片 噴嘴堵塞照片 第二章脫硫裝置常見故障 第二章脫硫裝置常見故障 3 故障處理方法 1 噴淋層噴嘴堵塞 清理 2 噴淋層噴嘴損壞或脫落 更換 噴淋層對大梁和塔壁的沖刷 噴嘴覆蓋角度原因造成 噴淋層大梁被沖刷 噴淋層增設PP板 被動處理措施 對梁進行包裹主動處理措施 優(yōu)化設計 提高噴淋管自身的強度以減少支撐梁的截面甚至取消支撐梁 第二章脫硫裝置常見故障 第二章脫硫裝置常見故障 2 3 2除霧器堵塞故障1 除霧器堵塞原因 1 除霧器沖洗時間間隔太長 2 除霧器沖洗水量不夠 3 除霧器沖洗水壓低 造成沖洗效果差 除霧器堵塞 第二章脫硫裝置常見故障 除霧器坍塌 第二章脫硫裝置常見故障 第二章脫硫裝置常見故障 2 4主機對FGD的影響脫硫系統(tǒng)作為火電廠重要的組成部分 無論在哪種情況下 脫硫裝置的運行都不能對主機運行產(chǎn)生任何影響 煙道壓力 擋板狀態(tài)是主機和脫硫運行監(jiān)控的重點 當主機與脫硫發(fā)生沖突后 脫硫裝置服從主機需要 2 5其它原因對FGD的影響2 5 1建設工期對FGD質(zhì)量的影響脫硫EPC工程的建設 工期從過去22 24個月被嚴重壓縮到12 16個月 原因 電廠對配套脫硫裝置不重視 迫于環(huán)保壓力而倉促上脫硫裝置 合理工期得不到保證 進度嚴重壓縮 影響 設計質(zhì)量得不到保證設備質(zhì)量得不到保證施工質(zhì)量得不到保證最后運行得不到保證 第二章脫硫裝置常見故障 某電廠煙道嚴重腐蝕 工期過短 防腐質(zhì)量得不到保證 第二章脫硫裝置常見故障 第二章脫硫裝置常見故障 2 5 2煤質(zhì)變化的影響煤質(zhì)變化 熱值 灰分和硫分 所引起SO2和粉塵濃度對FGD運行有著重大影響 SO2濃度超過設計極限值后 脫硫裝置無法全煙氣脫硫 一般通過SO2設計排放總量反算需要脫出的煙氣量來考核裝置是否達到設計要求 粉塵超標后 加劇對系統(tǒng)的磨損 對吸收的化學反應造成影響 造成石膏品質(zhì)下降 第二章脫硫裝置常見故障 某電廠2002年第一次招標時燃煤參數(shù) 2005年第二次招標時燃煤參數(shù)煤質(zhì)分析設計煤種校核煤種設計及校核煤種Car成分59 9565 7150 72Aar27 0 320 032 85QnetkJ kg21465 12562466820940 16748Sar2 292 294 5上述數(shù)據(jù)對比可知 硫分差別巨大 第一次含硫量為2 29 第二次含硫量為4 5 煤質(zhì)的熱值差別大 第一次24668KJ kg 第二次最高20940KJ kg 最低只有16748KJ kg 灰分差別大 第一次20 第二次32 85 含硫量發(fā)生巨大變化后 原有的脫硫裝置無法正常運行 只能進行改造 推倒重建 核查過程中關注的重點 第二部分 核查過程中關注的重點 1 通過CEMS數(shù)據(jù)監(jiān)測對每套脫硫裝置 在脫硫入口和出口分別設置一套在線煙氣分析儀 CEMS 用于脫硫SO2 O2濃度等參數(shù)監(jiān)測 大部分煙氣分析儀采用非色散紅外線吸收法來進行測量 1 1CEMS安裝位置1 1 1脫硫入口增壓風機入口前 入口原煙氣擋板后 核查過程中關注的重點 入口CEMS測量裝置 核查過程中關注的重點 1 1 2脫硫出口在線煙氣分析儀安裝在脫硫出口煙道上 出口擋板前或煙囪入口前主煙道上 對于每爐對應一個煙囪的機組 也可安裝在煙囪上 環(huán)保監(jiān)測煙氣分析儀一般安裝在煙囪上 距離地面高度約30 50米 用于全面監(jiān)測煙氣SO2排放情況 大多數(shù)時候這兩套分析儀合用為一套 核查過程中關注的重點 1 2CEMS測試數(shù)據(jù)分析通過入口二氧化硫含量和出口二氧化硫含量的對比 可以計算出脫硫裝置的脫硫效率 SO2脫除率由下式表示 實際計算時考慮氧含量 FGD裝置出口SO2濃度 mg Nm3 脫硫率 1 100 FGD裝置入口SO2濃度 mg Nm3 核查過程中關注的重點 1 3CEMS數(shù)據(jù)傳輸CEMS數(shù)據(jù)將通過硬接線輸出到FGD裝置控制系統(tǒng) 經(jīng)過DCS處理顯示在計算機畫面上 方便運行人員監(jiān)控 環(huán)保監(jiān)測的數(shù)據(jù) 一般通過有線的或無線的傳輸方式 直接傳輸?shù)江h(huán)保局監(jiān)控中心 核查過程中關注的重點 核查過程中關注的重點 案例 某機組提供的CEMS數(shù)據(jù)表顯示 從7月 11月數(shù)據(jù)為連續(xù)數(shù)據(jù)且符合排放標準要求 但從其向環(huán)保局提出的脫硫停運申請及運行記錄顯示 該時間段裝置每月停運次數(shù)較多 9月多達7次以上 因機組發(fā)電未停 由此可見該CEMS數(shù)據(jù)表全部為假數(shù)據(jù) 核查過程中關注的重點 2檢查旁路擋板是否全部關閉一般電廠旁路擋板為2面 一面為開關型 一面為調(diào)節(jié)型 計算機畫面與現(xiàn)場實際開度對比檢查擋板的具體位置對比檢查通過煙囪處的煙氣溫度判斷旁路擋板是否完全關閉有換熱器的情況 溫度基本上應低于80度 無換熱器的情況 溫度基本上應低于55度 核查過程中關注的重點 旁路擋板雙擋板 一面開關型一面調(diào)節(jié)型 核查過程中關注的重點 3調(diào)用主機和脫硫運行參數(shù)進行對比3 1檢查辦法通過主機某一時段的機組負荷 發(fā)電量和該時段燃煤含硫量 掌握該時段的耗煤量 石灰石耗量和石膏產(chǎn)量 進行數(shù)據(jù)對比的方法 根據(jù)該時段燃燒的煤量和煤質(zhì) 計算出產(chǎn)生了多少噸二氧化硫 為脫除該二氧化硫消耗了多少噸石灰石 產(chǎn)生了多少噸石膏 根據(jù)計算值與實際值進行對比得出結論 核查過程中關注的重點 3 2計算依據(jù)在石灰石 石膏濕法脫硫工藝中 化學反應方程式為 2CaCO3 2SO2 O2 4H2O2CaSO4 2H2O 2CO21mol的SO2脫除需1mol的CaCO3 同時產(chǎn)生1mol的CaSO4 2H2O 石膏 其中SO2的分子量為64 CaCO3的分子量為100 CaSO4 2H2O 石膏 的分子量為172 核查過程中關注的重點 SO2的脫除量可以按以下原則進行簡單的計算 根據(jù)國家環(huán)保總局 主要污染物總量減排統(tǒng)計辦法 第六條規(guī)定 污染物排放量可采用監(jiān)測數(shù)據(jù)法 物料衡算法 排放系數(shù)法進行統(tǒng)計 針對煤粉爐而言 煤中硫分轉換為二氧化硫的系數(shù)為0 8 測算公式如下 燃料燃燒二氧化硫的脫除量 燃料煤消費量 煤含硫率 0 8 2 脫硫率當已知燃煤耗量 煤質(zhì)中的硫含量 脫硫率 則可對通過石灰石耗量 石灰石中CaCO3的含量 石膏產(chǎn)量來判斷脫硫系統(tǒng)是否正常運行 核查過程中關注的重點 案例1 某電廠提供的燃煤數(shù)據(jù)為500t h 煤質(zhì)中含硫率為 1 脫硫率 95 根據(jù)測算公式可知 SO2脫除量 500 1 0 8 2 95 7 6t h 純石灰石耗量為 7 6 64 100 11 875t h 考慮石灰石純度為92 Ca S比為1 03 則石灰石耗量為 11 875 1 03 92 13 59t h 折算到漿液時為每小時消耗38 5m3 h 30 漿液濃度 石膏產(chǎn)量為 7 6 64 172 20 425t h 而該廠提供的石灰石耗量數(shù)據(jù)顯示在該時段為30m3 h 折算到石灰石時約10 57t 明顯低于實際需要 故可判斷 該脫硫系統(tǒng)沒有對全煙氣量進行全部脫硫 核查過程中關注的重點 案例2機組燃煤數(shù)據(jù)不合理某33萬KW電廠2007年6月1 機組運行發(fā)電量為1161萬KW 2 機組運行發(fā)電量為1115萬KW 1 機組比2 機組多發(fā)46萬KW 而330MW機組發(fā)電46萬KW只需要消耗標準煤170噸 但數(shù)據(jù)統(tǒng)計中顯示1 機組卻比2 機組多消耗標準煤4200噸 煤的硫含量為2 多耗煤的目的是 在計算S02排放總量時 為企業(yè)早日完成總量減排做好數(shù)據(jù)準備 數(shù)據(jù)為假 不予認可 案例31臺600MW機組運行數(shù)據(jù)顯示 2007年6月檢修停運10天 實際只運行了20天 脫硫運行數(shù)據(jù)也顯示只運行了20天 但提供的耗煤量數(shù)據(jù)表卻顯示連續(xù)運行了720小時 30天 再調(diào)用機組發(fā)電量統(tǒng)計表進行核對得知 機組在其中10天內(nèi)沒有發(fā)電量的記錄 由此可見 虛構了煤耗 其主要的目的與案例2一樣 在計算S02排放總量時 為企業(yè)早日完成總量減排做好數(shù)據(jù)準備 核查過程中關注的重點 核查過程中關注的重點 4通過增壓風機運行狀態(tài)判斷裝置是否正常運行旁路擋板關閉的情況下 增壓風機動 靜 葉片開度與鍋爐引風機平均開度基本一致 在旁路擋板關閉的情況下分別查看鍋爐滿負荷情況下 增壓風機的電流和動 靜 葉片開度 出口壓力等主要實時數(shù)據(jù) 核查過程中關注的重點 案例 某電廠在2007年1月的數(shù)據(jù)中 機組負荷為600MW BUF風機電流366A 而到了2007年6月時 該機組同樣帶600MW負荷 BUF風機電流變成212A 帶同樣的負荷 同一臺電機電流為什么相差154A 通過這個數(shù)據(jù)對比可知 該脫硫裝置運行存在問題 可能是旁路擋板沒有關閉 BUF風機沒有帶上滿負荷 沒有進行全煙氣脫硫 核查過程中關注的重點 5通過吸收塔漿液循環(huán)泵運行狀態(tài)判斷裝置是否正常運行通過循環(huán)泵銘牌數(shù)據(jù)顯示 可知道泵的揚程 流量等數(shù)據(jù) 然后通過運行數(shù)據(jù) 與