关于脱硫系统取消烟气旁路的分析(2)
2.1 整个机组的可靠性降低 随着近几年脱硫项目的大量投用,设计、施工、运行方面的经验都日益丰富,脱硫系统的可靠性也得到了很大提高,各家脱硫公司宣称的系统可靠性都在95%以上,但从实际应用情况来看却并非这样乐观。脱硫系统的可靠性仍然是一个突出的问题,尤其是当前脱硫市场的无序竞争,各方都尽力压低成本,导致的直接后果就是系统的可靠性降低,调试期间虽能通过验收,却不能保证长周期运行。而一旦取消烟气旁路,FGD装置的低可靠性就直接影响到整台机组的可靠性,FGD的故障直接影响到锅炉机组的运行,导致整台机组的可靠性降低。而锅炉机组可靠性降低的后果却是极其严重的,仅一次非计划停运造成的经济损失就是难以接受的,这个损失与增加一套烟气旁路系统的成本相比,根本不在一个数量级上。而且,大机组的跳闸对电网的安全也造成了很大的威胁。
取消烟气旁路系统后,锅炉与FGD任一侧出现故障时都会影响到整体的可运率。在锅炉系统发生事故或FGD系统出现故障情况下都要求有应对措施,以减少机组非正常停运次数,最大程度地避免在事故情况下锅炉停运,以避免给电厂带来损失。在当锅炉启动投油或低负荷下投油时,会污染吸收塔内的浆液,长时间投油会影响脱硫系统的运行。
2.2 整个系统成本的提高 取消烟气旁路后,脱硫系统作为锅炉系统的一个不可分割的一部分。脱硫系统运行是否正常,直接关系到锅炉系统的运行,因而对脱硫系统和脱硫设备提出了更高的要求。为了提高整个系统运行的可靠性,减少故障几率,必须要求相关设备的质量更加可靠,设备备用率更高,热工控制的水平更高,相应地导致成本增加。
国外FGD系统较多地采用了无烟气旁路系统,但这是建立在脱硫系统设备备用率高及质量可靠的基础上的。如日本嶺北电厂700MW机组FGD系统中竟有10台循环泵,在美国,一些FGD系统采用全金属制造,或一炉多塔,或设有备用吸收塔。但在我国为了降低成本,大都是一炉一塔或多炉一塔,采用的防腐材料主要是橡胶和鳞片涂层,且质量常出问题。取消烟气旁路系统后必须大幅度提高设备数量及质量,从而导致整个系统的投资额增加。而在目前各脱硫公司竞相压价、恶性竞争的情况下,增加成本就意味着竞争力减弱而在投标中处于劣势,没有人愿意这样做。所以说,贸然取消旁路只会使得某些偷工减料的现象更加严重,不仅达不到取消旁路的好处,反而增加了安全隐患。
2.3 整个系统控制复杂 锅炉本身就是一个藕合性很强的控制对象,各种关联因素众多,互相影响。尽管采用了多种复杂控制方法,控制效果还是不尽如人意,尤其是主汽压力、主汽温度、炉膛压力等,在工况变化较大时,更是难以控制。而取消烟气旁路系统后,FGD系统的波动直接影响到锅炉,使锅炉的控制更加复杂,调试难度也更大。
2.4 取消烟气旁路并不能杜绝违规排放 取消烟气旁路系统后,虽然可以做到锅炉与FGD同时启动、同时运行,但却不能杜绝违规超限排放,电厂可以通过多种方式故意降低脱硫效率。而且,对于目前存在的电厂开旁路运行偷排SO2却拿电价补贴的现象,最主要的是要加大监督及处罚力度,辅之以其它手段,如加强宣传以提高公民的环保意识和法制观念等。
3 取消后应采取的补偿措施
可见,在目前的情况下取消烟气旁路系统是不现实的。其实,我们完全可以把脱硫系统当作与输煤、除灰、化水等系统同样的一个子系统,协同运行,但又具有相对的独立性,留有一定的缓冲余地,以提高整个机组的可靠性。没有这些辅助系统,机组不能正常运行,但并不是说这些辅助系统出现故障,机组便必须立即停止运行。
当然,取消旁路系统也是一个有益的尝试,国外同类系统中也有很多取消了烟气旁路,我们可以从试点逐步完善,进行综合比较,以达到整个系统安全、可靠、经济的最佳结合。在取消烟气旁路的同时,必须做好相应的补偿措施,主要涉及以下几个方面:
3.1 提高FGD系统主要设备的备用率 对FGD系统中的主要设备如循环泵、氧化风机、搅拌器、阀门等,必须加大备用率。对系统中其它容易出现故障的设备或阀门也考虑设置100%的备用,如吸收塔集液坑泵设置两台。同时,提高设备选材标准,如循环泵进口滤网、塔内氧化空气管道采用耐蚀合金。可减少因FRP材质管道断裂、破损产生的碎片等造成的循环泵堵塞、喷嘴堵塞现象,一方面保证脱硫效率,另一方面维持氧化空气在浆液池内需要的扩散效果,保证副产品石膏的质量。
①设置备用循环泵系统,备用一台吸收塔循环泵及喷淋层。
②吸收塔喷淋管支撑梁采用合金覆盖,避免喷嘴对喷淋管支撑梁的冲刷和腐蚀,减少喷淋层的泄漏事故的发生。
③增加除雾器自动冲洗系统。因除雾器设备处理的介质混有石膏、亚硫酸钙固体颗粒,如果冲洗不当,极容易导致出现大范围的结垢产生,使除雾器的通道变窄,导致更快的烟气流速,直接将气流当中的固体颗粒带至除雾器后方,导致除雾器上表面出现结垢,从而影响除雾器性能,严重还会导致除雾器局部塌陷、模块脱落。增加一层冲洗将能有效防止结垢的产生,保证除雾器的效果。
④吸收塔浆液池内关键部件采用合金材料。如循环泵进口滤网、塔内氧化空气管道等采用耐蚀合金,可减少因FRP材质管道断裂、破损产生的碎片等造成的循环泵堵塞、喷嘴堵塞现象,保证脱硫效率。
3.2 加强烟气的预处理 在锅炉点火初期和机组故障跳闸期间,进入FGD塔的烟气温度较高,可能达到180℃,容易对吸收塔内的除雾器、喷淋管、防腐等造成破坏,所以必须把瞬间的事故高温在最短的时间内降低到设计温度。应当在吸收塔入口烟道上设计两套事故喷淋系统来保护塔内的设备。
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