吸收塔除雾层增加事故喷淋管道的设想与分析

吸收塔除雾层增加事故喷淋管道的设想与分析

张世超

（北京清新环境技术股份有限公司100142）

摘要：2016年全国多起火电厂脱硫改造项目出现火灾，多数在改造前期和改造中期。在吸收塔内壁衬有玻璃鳞片或衬胶，贴塔壁进行动火作业，由于内部监护不到位和相关安全措施不满足，造成大小不等的火灾。结合脱硫行业的现状，从满足安全及工艺方面进行论述分析，并对此加以简单设计。

关键词：吸收塔、管束式除尘器、喷射区域、喷淋方式、喷嘴、喷洒面积、动火作业

由于近年全国大面积的雾霾持续，且有增无减，环保行业对于环境治理的手段及措施加大力度，各大火电厂陆续开始进行脱硫系统的相关超低排放改造，导致脱硫环保专业趋于热门。按照国家制定的“十三五”期间基本完成我国火电厂超低排放改造工作的要求，全国各个电厂均在加紧进行超低排放改造工程，相对于之前对于脱硫排放标准进行了大幅提升。在脱硫检修过程中，吸收塔内壁多为防腐鳞片或胶片设计，在进行改造或施工作业时极易引起火灾；管路作业时，与吸收塔塔壁相连的管道多为衬胶管道或PPR管道，衬层施工时可燃气体浓度高，挥发时如遇明火极易引起火灾。如施工人员在塔壁外侧或临近塔壁的连接管路上切割、电火焊时，焊渣或明火很容易被吸入到吸收塔内部的易燃物上，如除雾器模块（PPR材质易燃）、除雾器冲洗水管路（PPR材质易燃）、塔壁防腐（玻璃鳞片）等等，而在吸收塔外侧施工的人员不容易及时发现，人员撤离时又不认真检查，导致火灾的发生。

1.设计理念

按照国内主流660MW超超临界燃煤机组的脱硫塔型式，进行塔体改造工程的安全施工，我们特加以一路消防事故喷淋管道。相应增加管道及喷嘴，外部设计电动蝶阀进行逻辑控制。

此项事故喷淋可替代原除雾器冲洗水管道的功能，吸收塔改造前作为消防水随时投用，可于吸收塔改造前办理工作票，先行施工。为确保安全，先行施工将除雾器冲洗水用于临时消防，在除雾器层上方塔壁周向均布开孔20个，塔壁上焊接不锈钢接管，每个接管处布置伸入管道1.5m。

安装完成此条事故喷淋管道后，即时投用，随后可开始拆除原除雾器。从安全性来讲，在改造前期和施工期均有可靠的消防，改造后期防腐期间即行关闭此条线路，不影响下道工序施工。从机务专业来讲，平时也可用于除雾器顶层的喷淋清洗，防止过度积灰。由于为专有管线，并不影响除雾器运行。

2.具体设计思路及方案

2.1按照国内660MW火电机组吸收塔的设计工艺，吸收塔塔径一般为Φ18m来计算，换算该塔周长为56.5m，共分为20个开档，每档距2.8m。在吸收塔除雾器层设置（按照我公司专利产品，布置于管束式除尘器上部壁板周侧），在除雾器层上方塔壁周向均布开孔20个，塔壁上焊接不锈钢接管，通径设计为DN150；每个接管处布置伸入管道1.5m，插入喷淋管设计为DN80，喷射面积约2.2m。

2.2喷淋管内端装置2个喷嘴，将此喷嘴设计成一直、一弯，直喷嘴沿塔壁半径方向均匀射向塔中心区域；弯向喷嘴指喷淋管道回弯180°，沿各自伸入区域塔壁2.5m范围内的灭火喷洒。

2.3直向喷嘴设计为空心锥螺旋喷雾喷嘴，弯向喷嘴设计为扇形喷雾喷嘴。采用扇形喷雾喷嘴回弯至塔壁，目的是该型喷嘴喷雾为扇形，横向喷洒面积较大，减少对塔壁的冲刷力。采用空心锥螺旋喷雾喷嘴直向喷淋塔内除雾器区域，目的是加大喷洒面积与压力。

2.4按照设计思路，将此事故喷淋管道来水取用一路消防水，以备改造初期和改造中期，工艺水水路已被切断，无法提供应急水源。并且在正常运行状态下，小范围内的检修维护工作时，如安全措施不到位导致出现吸收塔失火，也必将使用消防水供水应急。

2.5从控制逻辑上讲，增加此项管道，为便于控制，同时增加20台电动蝶阀，加入DCS控制逻辑。按照现今脱硫系统改造的经验成果，将原来的屋脊式除雾器改造后，电动蝶阀减少，所以现增加20台电动蝶阀，也保持与原设计的机组用电设备无大差别，I/O测点数量略有增加，总耗电量基本维持不变。

3.社会实施效果与前景展望

根据目前全国多家火力发电厂的脱硫系统改造完成效果来看，出口SO2浓度和出口烟尘的含量已大幅降低，基本达到了超低排放的要求，国家环保部门进行检测，数据可靠，均已达到环保验收标准。

响应国家环保工作的要求，为确保施工安全，我们增加该项事故喷淋管道，也是为了更加安全可靠地进行环保改造，完善脱硫系统的整体工作效率。从实用性来看，较为可靠，可以值得考虑推广。

参考文献

[1]赵刚，节能环保产业的发展现状及政策建议，2011.6.30

[2]火电厂技术联盟，火电厂脱硫吸收塔火灾事故浅析，2017.1.3

[3]张文有，浅谈如何对电力工程施工进行安全管理，2010.12.22