

聯係人:劉經理(13213333588)
為了實(shí)現燃煤電廠鍋爐安全環保經(jīng)濟運(yùn)行(háng),從環保技術監督的角度出(chū)發,總結歸納了內蒙古中西部地(dì)區50餘家燃煤電廠超低排放改造"後時代"的鍋爐煙氣處理設施(包括鍋爐除塵設施、鍋爐尾氣脫硫設施、鍋爐尾氣脫硝(xiāo)設施和(hé)鍋爐煙氣排放連續監測係統)出現的具有代(dài)表性和普遍性的問題,並從鍋爐運(yùn)行維護方麵(miàn)和技術管理(lǐ)層麵提出整改建(jiàn)議。
按照政府對電力行業技術監督管(guǎn)理的要求,內蒙古電力技術監督檢測(cè)中心(以下(xià)簡稱檢(jiǎn)測中心)依據相(xiàng)關環境保護法律法規(guī)、技術(shù)規範(fàn)和導則,定期對內蒙古中西部地(dì)區58 家燃煤電廠(161 台鍋爐機組(zǔ))進(jìn)行環保技術監督工作,內容(róng)包(bāo)括對燃煤電廠的環保管理體係建設、排放(fàng)指標管理、環保設施管理和三廢的回收利用等情況進(jìn)行監督和檢查。其(qí)中,燃(rán)煤電廠鍋(guō)爐煙氣處(chù)理設施作(zuò)為環(huán)保設施的重要組成部分,是監督工作的重點。尤(yóu)其在燃煤電廠相繼完成超低排放(fàng)改造之後,煙氣處理設施在運行管理和維護方(fāng)麵都麵臨著新挑戰和問題(tí),需要從技術及管理角度予以足夠的重視。
1 煙氣處理設施簡介
檢測中心監督範圍內燃煤電廠的煙氣處理設施分類及所占比例(lì),見表(biǎo)1。
由表1 可知,電袋複合除塵(chén)器、濕法脫硫和SCR 脫硝設施在煙氣處理設施中占絕大(dà)多數。在技術監督工作中,需要分別對這些設(shè)施的排放數據、管理製度、相關報告(包括設備台帳;運行檢修規程;運行、檢修記錄(lù);大修、改造計劃及方案;大修、改造後報告等);設備投運率(按月統計,並記錄停運(yùn)的時間(jiān)與原因)和運(yùn)行情況等進行監督和考評。
2 煙氣處理設施存在的問(wèn)題
2. 1 鍋爐尾氣除塵設施
2. 1. 1 電除塵器和電袋複合除塵器
除塵器作為*重要的顆粒物去除設備,對燃煤電廠大氣(qì)汙染物(wù)達標排放具有重要(yào)意(yì)義。在對電除塵器和電袋複除塵器的監督檢(jiǎn)查中發現(xiàn),除塵器電場(chǎng)故障停運或運行期間(jiān)無法達到額定電壓的情況(kuàng)比較多,導致除塵器無法達到額定出力(lì),影響顆粒物去(qù)除(chú)效果,煙氣中雜質含量升高,並對脫硫設施的效率和(hé)石膏脫水造成不良影響。
2. 1. 2 布袋除塵器
布袋除塵器在運行(háng)過(guò)程中出現頻率較高的問題是(shì)濾袋壓差過高,特別是在更換超細布袋之後,設備(bèi)運行一段時間濾袋壓差達1 800 ~3 200 Pa,不(bú)但影響除塵效率,還增加電耗。
2. 2 脫硫設(shè)施
2. 2. 1 半幹(gàn)法脫硫
針對超低排放改造的(de)要求,部分循環流化床電廠采(cǎi)用鍋(guō)爐內幹法脫硫+ 鍋爐外半幹法脫硫的改造方式。但由於鍋爐內脫硫(liú)反應存在(zài)遲滯(zhì)現象及脫硫(liú)劑下料不均(jun1)勻、不穩定等情況,改(gǎi)造後需要(yào)爐內與爐外脫硫同時運行,才能實現SO2 不超過35 mg/ Nm3 的排放(fàng)目標,容易造成爐膛出口SO2 排放濃度波動幅度大,導致爐(lú)外脫硫係統脫硫(liú)劑用量增大(dà),鈣硫比>3. 0,甚至達到5 ~6,脫硫灰CaO 含量在20% 左右,脫硫劑浪費現象非常突出。
2. 2. 2 濕法脫硫(石(shí)灰石- 石膏法、電石(shí)渣法(fǎ))
①石(shí)灰石- 石膏法。在監督(dū)範圍內應用*廣(guǎng)泛的(de)濕法脫硫技術是石灰石- 石膏濕(shī)法(fǎ)脫硫技術,占到濕(shī)法脫硫工藝的(de)90% 以上。出現問題主要集(jí)中在以下幾個方麵。
脫硫廢水處理係統“帶病”運行或退運。濕法脫硫配套的(de)脫硫廢水處理係(xì)統大都利(lì)用化學(xué)沉澱法,采取間歇運(yùn)行的運行(háng)方式,普遍存在適(shì)應性(xìng)差、係統複雜,設備(bèi)故障率高,運行費用(yòng)高等問題,經(jīng)常導(dǎo)致係統無法正常運行,甚至停運。目前很(hěn)多燃煤(méi)電廠的(de)脫硫(liú)廢水直接用(yòng)於拌灰、煤場或灰場噴(pēn)淋。並不(bú)能達(dá)到脫硫廢水“零排放”要求。
吸收塔(tǎ)除霧器衝洗(xǐ)普遍采用定時衝洗的方式,係統水平衡存在較大問題,尤其是(shì)在機組負荷(hé)較低時水平衡(héng)問題尤(yóu)為(wéi)突出。
吸收塔防(fáng)腐損壞(huài)和(hé)泄漏問題較為普遍(biàn),襯膠或玻璃鱗片防腐都出現(xiàn)該問題,且主要損壞和泄漏點都集中在吸收塔(tǎ)噴淋層與膨脹節及一(yī)些拐角處。
吸收(shōu)塔漿液氯離子含量偏高的問題(部分化驗值接近或超過20 000 mg/ L)。氯離子含量高加劇吸收塔內(nèi)金屬構件腐蝕,降低吸(xī)收塔漿液的使用效率,增加石灰石耗(hào)量和設備電耗,還影(yǐng)響石膏(gāo)品質。在廢水排放不及時和(hé)工藝水水質低的情況下該問題更易出(chū)現。
密度計無法正常測量漿液密度,大部分(fèn)吸收(shōu)塔采用的是科氏力原理密度計,容易受到漿液起泡和吸收塔液位等因(yīn)素的影響,經常出現管路堵塞和磨損的問題,難以正(zhèng)常(cháng)測量漿液密度。
受貨源和價(jià)格影響,部分電廠(chǎng)選用的石灰石雜質含(hán)量高,其中氧化鈣含量在45% ~52%,不僅影響(xiǎng)脫硫效率(lǜ),也加劇了脫硫係統設備磨損。
脫硫係統物(wù)化實驗不合(hé)規(guī)的問題。部(bù)分電(diàn)廠存在脫硫係統石膏、漿液化(huà)驗項(xiàng)目及周期不滿足標準(zhǔn)要求的情況;石膏(gāo)化驗結果不合格,水份含(hán)量(liàng)超標的(de)問題也比較普(pǔ)遍。此外,沒(méi)有按照相關標準要求的項目和(hé)頻次對(duì)廢水進行定期化驗的問題也比較突出。
②電石渣法。出於(yú)經濟性和廢物利用角度考 慮,現在部分電廠在不改變原有設施(shī)結構的基礎上開始采用電石渣取代石灰石作為(wéi)脫硫劑(jì)。隨著設備的運行,出現了脫硫石膏脫水困難的問題。且當燃煤中硫分(fèn)高時,加入大(dà)量的電(diàn)石渣會影響亞硫酸鈣氧化(huà),部分電廠石膏中亞硫酸鹽>40%,使(shǐ)石膏(gāo)脫水困難的問題更加(jiā)惡化。
2. 3 脫硝(xiāo)設施
2. 3. 1 選擇性催化還原法( SCR)
SCR 脫硝(xiāo)技術在(zài)305 ~420 ℃ 溫度範圍內的脫硝效率可以達到80% ~90%之間,但是由於機組起停機時或低負(fù)荷時煙溫低,無法達到該技術要求的(de)溫度下限,導致脫硝係統停運(yùn),造成短時間內NOx 排放超標。
噴氨係統無法有效實現自動控製。噴氨自動(dòng)控製係統受鍋爐燃燒、煤種特性、催化劑特性(xìng)、反應溫度等因素影響[5] ,尤其當脫硝係統入口NOx波動較大或機組負荷低時,自動控製係統會(huì)出現調節不及時的情況,極易(yì)造成噴氨過(guò)量。
在線氨逃逸表存在取樣點少(shǎo),單點測量數值不具代表性等問題,無(wú)法客觀反應整個脫硝出口斷麵實(shí)際的氨逃逸量,容易造成(chéng)還原劑過量使用。由於係(xì)統噴(pēn)氨不均、氨逃逸表測量不(bú)有效、還原劑投入過量等(děng)一(yī)係列的原因,造成脫硝係統後的空預器堵塞問題尤為突出[6] ,不僅增(zēng)大係統能耗,甚至會造成機組非停。
2. 3. 2 選(xuǎn)擇性非催化還原法(SNCR)
SNCR 脫硝技術主要應用於(yú)循(xún)環流化床鍋爐,相(xiàng)較於SCR脫硝技術,SNCR 脫硝技術係(xì)統和工藝較為簡單。但在運行過(guò)程中(zhōng)也(yě)存(cún)在還原劑(jì)過量使用(yòng),空預器堵(dǔ)塞的問題。另外SNCR 脫硝技術對溫度窗口要求嚴格,當煙氣溫度低於(yú)850 ℃時,SNCR 脫硝效率(lǜ)將低於(yú)30% ~40%。特(tè)別是近年來機組低負荷運行成為常態,這就對低負荷下脫硝係統的投運(yùn)提出了新的要求。如(rú)何在機組經濟性和安全穩定性以及環保指標合格之間達(dá)到平衡需要更多研究及探索。
2. 4 煙氣排放連續監測係統(CEMS)
超低排放改造完成後,部分電廠(chǎng)的CEMS 采用(yòng)兩段式量程,量程比(bǐ)改造前小,當淨煙氣(qì)中存在一定量的逃逸氨(ān)時,在取樣管路中易形成結晶,造成管路堵塞。
3 改進建議
3. 1 設備運行(háng)及維護方麵建議
針對前文提(tí)到的(de)設施(shī)運行(háng)問題,結合實際經驗,提出以下解決建議。
3. 1. 1 除塵設施 在電除塵器和電袋複合除塵
器(qì)運行過程中,當進口煙氣顆粒物濃度小、設備(bèi)二次電壓低、二次電流大時,可調整延長陰陽極振(zhèn)打周期時間,反之(zhī)則縮短;同時嚴密監視前(qián)級電場運行的二次電壓和二次電流值,調整運行參數以前級電場不(bú)掉電(diàn)。如果運行條件很差,為了保(bǎo)持電場(chǎng)投運,也可以采取降低運行參數(shù)(一般通過調節電流(liú)極限來限流)的方式運行(háng)。
針對布袋除塵器,當濾袋壓差長時間高於設計值時,可采取提高清灰氣源(yuán)壓力或者縮短清灰周期的方式降低壓差;停機時要進行清灰,檢查反吹風量壓力及覆蓋麵積是(shì)否符合設計要求。
另外需要重視檢修,按照計劃針對大小修的不同特點對除塵器進行(háng)消缺(quē)及(jí)維護。
3. 1. 2 脫硫設施
針對鍋爐內幹法脫硫+ 鍋爐外半幹法脫硫出現的問題,建議(yì)在原有輸送管道上加一套直通給料輸送係統,據已有經(jīng)驗(yàn),采用該係(xì)統後脫硫灰CaO 含量在12%左右,鈣硫比在1.8~2.1。
脫硫廢水方麵,國內真正實現廢水“零排放”的電廠較少,主(zhǔ)要原因(yīn)是(shì)國內起步晚,技術難度大、投資費用較高 。煙道處理法(煙道蒸發法(fǎ)和旁路煙道幹燥法)已有較多應用,相比於傳統化學沉澱法,具有占地(dì)小,設備故障率低,能夠實(shí)現廢水“零排放”等優勢[8] ,可以(yǐ)作為脫硫廢水處理的參考。
在脫硫係統運行過(guò)程中,建議適當減少(shǎo)係統冷(lěng)卻水和密封水水量,密切觀察除霧(wù)器壓差變化,在除霧器不堵塞的前(qián)提下,適當延長除霧器衝洗(xǐ)水衝洗周期,減少脫硫係統進水量。
在對吸收塔進行防腐施工時需要嚴格控製易發生腐蝕部位的防腐塗刷手法,控製(zhì)幹燥溫度與時(shí)間(jiān),采取增加橡膠(jiāo)層厚度(5 ~ 6 mm)或在鱗片樹脂中加入耐磨材料等措施;注意塗層後的幹燥時間;同時(shí)可調整噴嘴角度,避免對直角區域造成直接衝刷。
對於氯離子的控製首先要確(què)保除塵器運行(háng)正常(cháng),否則含氯顆粒物進入(rù)漿(jiāng)液係統溶解後會造成氯離子升高;結合脫硫廢水處理(lǐ)係統(tǒng)的正常(cháng)運行,在氯離子(zǐ)濃(nóng)度(dù)偏(piān)高時加強脫硫廢水(shuǐ)的排放;通過定期化驗,控製脫硫工藝水水質,杜絕過(guò)量氯離子通過工藝水進入脫硫(liú)係(xì)統(tǒng)。
密度計出現故障後大部分電廠采用的是定期人工衝洗的方(fāng)法,同時對漿液密度進行手工檢(jiǎn)測,是(shì)比較消(xiāo)極的應對方式;改變(biàn)密度計安(ān)裝位置及在密度計入口(kǒu)設計衝洗水排放係統可以改善測量管路堵塞的問題;此(cǐ)外,采用周期取(qǔ)樣壓差測量原理(lǐ)的密度計代替原有密度(dù)計,堵塞和磨損問題也得到了一定程度的(de)改善。
在電石渣脫硫係統運行過程中,增大漿液池容積和氧化風(fēng)量有助於解決石膏含量低(dī)、不宜脫水及吸收塔積垢等問題[9] 。另(lìng)外有研(yán)究和實踐(jiàn)表明,電石渣(zhā)漿液的品質(zhì)和運行pH 值的控製是製約石膏(gāo)品質(zhì)的關鍵因素(sù),使用電石渣做脫硫劑應根據實際情況,提前做好脫硫劑的(de)預處理和石膏脫水係統的優化設計。
3. 1. 3 脫硝(xiāo)設施
提高SCR 脫硝係統自動控製的能力,可以采(cǎi)用主汽(qì)流(liú)量(liàng)信號代替實際機組(zǔ)負荷信號(hào)來預測NOx 變化並在前(qián)饋部分加入NOx濃度(dù)變化的微分作用,縮短控製響應時(shí)間,減(jiǎn)少人為的噴氨過量;加強脫硝係統在線監測儀表的維護工作。定期校準在(zài)線表計並進行比對測(cè)試。氨逃逸表應采取抽取(qǔ)式(三點(diǎn)或多點)預處理後再進行激光吸收光譜分析;嚴格控製氨逃逸,減(jiǎn)少硫(liú)酸氫銨的產(chǎn)生;定(dìng)期優化脫硝噴氨係統,還原(yuán)劑分布與煙氣(qì)中氮(dàn)氧化物濃度分布一致。
對於(yú)SNCR 脫硝而言,提高其全負(fù)荷適應性、加入添加劑、控製氨氮摩爾比、提高煙氣和(hé)還原劑混合的均勻性及(jí)優化脫(tuō)硝自動控製係統等措(cuò)施可以有效提高脫硝(xiāo)效率,降低氨逃逸。
3. 1. 4 煙氣排放連續(xù)監測(cè)係統(CEMS)
減少氨逃逸量和加裝預處理(lǐ)組件可以減輕CEMS 的堵塞情況,同時應加強對CEMS 的維護(hù)工(gōng)作,一旦發現堵塞需要盡快將其排除。
3. 2 技術監督管理(lǐ)方麵建議
在(zài)超低排放改造“後時代”,做好煙氣(qì)處理設施的管理是一項需(xū)動態調整的長期工作,從技術監督管理角度提出以下建議。
(1)組織。保(bǎo)持煙氣處理設施處於良好運行狀態是一個需要多方統籌協調的長期工作,需要有堅強的組織。要(yào)由廠領(lǐng)導牽頭,各專(zhuān)業責任明晰的組織(zhī)結構(gòu)。對運行、檢修相關部門(mén)和鍋爐、環保、化學、熱工(gōng)、電氣(qì)等專業進行明確分工,各方積極配合(hé),共同(tóng)做好達標排放工作。
(2)全(quán)員參與,專項優化落實。在鍋爐(lú)煙氣處理設施(shī)日常運行中,需要(yào)運行人員、實驗室化驗人員和環保(bǎo)專業人(rén)員全員參與,結合每台機組的(de)特(tè)性每月對環保指標進行有效細致分析,尤其是(shì)異常數據出現時,要積極(jí)針對問題查找原因,再逐項調整優(yōu)化。
(3)設(shè)施投運率達標。在當前以實現超低排放為目標的前提(tí)下,煙氣處(chù)理設施的運行狀況直接(jiē)影響到發電廠環保指標(biāo)的完成,因此(cǐ)提高處理設施的投運率是實現達標(biāo)排放的大前提,不存在不重要或者(zhě)附(fù)屬(shǔ)的設備。電(diàn)廠應參照相關標準和(hé)導則,督促和鼓勵各專(zhuān)業各司其職,不斷優化設施控(kòng)製方式和運行參數,實現管理和運行的良性循環。
4 結論
通過(guò)對50 餘家燃煤電廠的除塵、脫硫、脫硝和CEMS 等煙氣處理設施的(de)監督管理,提出了(le)對前文運行改進建議和(hé)管理措施。
(1)對於(yú)鍋爐除塵設施,要(yào)嚴格按照相關(guān)操作規程,根據燃(rán)煤及機組運行狀況及時(shí)優(yōu)化、調整運行參數;並重視檢修工作,減(jiǎn)少設備故障發生率。
(2)對於脫硫吸收(shōu)塔要特別注意加強易腐蝕部(bù)位(wèi)的防腐塗刷;根據運行參數調整除霧器衝洗水周期(qī),維持係統水平衡;重視排水和工藝水水質控製,降低氯離子含量;采取設備改造或者(zhě)新工藝應對爐內幹法脫硫(liú)+ 爐外半幹法脫硫(liú)脫硫劑(jì)下料不勻,密度計故障率高和脫硫廢水投運率低等(děng)問題;加強對電石渣脫硫係統優化運行的研究。
(3)提(tí)高催化劑全負(fù)荷適應性和還原劑自動控製係統運行(háng)的性,通過噴氨係統優化(huà)調整促進(jìn)還原劑和煙氣中氮(dàn)氧化物混合的均勻性,減少氨(ān)逃逸量,緩解空預器堵塞和腐蝕是脫硝係統目前*突出的問(wèn)題,相關的研究及運行調整也集中在這方麵。
(4)對於CEMS 要(yào)嚴格控(kòng)製進入係統樣氣的品質,同時加強管理,注重設備(bèi)維護和故障排除。
(5)燃(rán)煤電廠應從管(guǎn)理層麵上重視技術監督工作,提高認識,加大人員和資金投入,采取(qǔ)有效(xiào)措施充分(fèn)調動全員積極性,從領導(dǎo)到基層員工多層次多角度共(gòng)同發力,把設施隱患消滅(miè)在萌芽(yá)狀態(tài),確(què)保企業安全(quán)平穩度過超低排放改造“後時代”。