燃煤电厂湿法脱硫系统运行环保监督工作探讨

(整期优先)网络出版时间:2019-07-17
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燃煤电厂湿法脱硫系统运行环保监督工作探讨

赵文婷

陕西华电蒲城发电有限责任公司陕西蒲城715501

摘要:目前燃煤锅炉中湿法脱硫技术在烟气脱硫领域中是应用最广泛,技术最成熟,运行最可靠和装置最稳定的脱硫工艺,占烟气脱硫总装机容量近95%以上。其中以石灰石-石膏湿法脱硫工艺为主,尤其在高硫煤区域包括陕西关中地区,为实现SO2的超低排放,基本采用通过一炉双塔配置(两级吸收塔串联),通过逐级对SO2进行脱除,总脱硫效率可达99.5%,最终使经烟囱排放的SO2浓度低于超低排放限值(35mg/m3)。在长期的运行中,如何通过日常环保监督提高脱硫效率,降低SO2排放浓度,确保脱硫系统的长期稳定运行,需要不断总结和改善。

本文主要通过某燃煤发电公司对脱硫系统的日常运行监督,探讨超低排放情况下,湿法脱硫系统的运行监督,为企业SO2达标排放提供监管路径。

关键词:燃煤电厂;湿法脱硫;环保监督

1脱硫系统简介

石灰石-石膏湿法脱硫技术(FlueGasDesulfurization,FGD)多采用价廉易得的石灰石(CaCO3)。CaCO3浆液与含有SO2的烟气在吸收塔内发生反应,生成亚硫酸钙,并就地强制氧化成石膏CaSO4·2H2O,剩余烟气经除雾器后,达到环保要求经烟囱排向大气。化学反应过程如下:

SO2+H2O=HSO3-+H+2CaCO3+H2O+2SO2→CaSO3·1/2H2O+2CO2

CaCO3+H+=HCO3-+Ca2+2CaSO3·1/2H2O+O2+3H2O→2CaSO4·2H2O

2影响脱硫效率的主要因素

2.1液气比对脱硫效率的影响

液气比是指循环浆液量和标态下的烟气流量之比。液气比太低,会使脱硫效率下降。在火电厂实践运行过程中,液气比的影响因素主要有喷淋层数、喷淋层间距、喷嘴选型设计、烟气流速的大小以及烟温的高低等方面。

日常运行中,主要监督是否根据负荷量、入口SO2浓度值,增加浆液循环泵的运行台数直至全部运行,以确保液气比满足运行要求;浆液循环泵停运后应及时对循环泵入口进行排空,确保循环泵管路畅通,良好备用。

2.2石灰石品质对脱硫效率的影响

石灰石作为吸收剂,品质的优劣影响着脱硫系统可靠性以及脱硫效率。石灰石纯度低,供应量就大,影响了脱硫反应的速率,增加了吸收塔的负荷,使吸收塔的浆液密度不易控制,生成石膏的纯度下降。石灰石的粒度越细,溶解性就越好,与SO2的反应速度就越快、越充分,石灰石的利用率就越高,脱硫效率就越好。为了确保烟气脱硫效果,通常情况下石灰石中CaCO3含量不小于90%,一般石灰石细度在325目,过筛率90%以上最佳。

日常监督中,为避免因石灰石因品质不达标造成脱硫效率下降,甚或造成浆液恶化,导致SO2超标。除按下表对石灰石品质做出要求外,还应对石灰石粉开展每车定点化验,每周抽检的日常监督,确保石灰石品质满足脱硫系统运行要求。

2.3高硫煤地区严控入口浓度确保脱硫效率

高硫煤地区在不同程度上存在燃煤掺烧的情况,在脱硫系统设计之初均按最高浓度值设计,但随着运行时间的延长,由于设备磨损、管路堵塞等情况,脱硫出力会出现一定下降,若入口SO2浓度超过设计值或长时间在高浓度大负荷下运行时,会出现SO2超标。因此加强低硫煤采购,做好源头管控和燃煤掺烧管理,对脱硫系统长期稳定运行也很重要。

在整个脱硫SO2吸收及氧化的反应过程中,除上述原因外,像氧化空气量、Cl-等也对脱硫效率也有着较大影响,在此就不讨论。

3燃煤电厂湿法脱硫系统运行环保监督工作

3.1加强脱硫设施维护检修,保障环保设施出力

一是加强对脱硫设备的检修维护,特别是浆液循环泵、氧化风机、石膏排出泵、脱水系统、浆液输送管路等重点设备,坚持“逢停必修(查)、修必修好”原则,保证重点设备正常投入,备用良好。二是做好脱硫设备故障响应,制订重点设施故障应急保障措施,在突发设备故障或异常时,确保沟通到位,响应迅速,补救措施得当,尽最大可能保障系统安全运行。

3.2强化企业内部环保监管部门的监督,确保达标排放

一是坚持环保日通报、月例会制度。每日对烟气污染物排放情况进行通报,对超标情况分析原因、落实责任、制订措施,力争十分钟均值不超标,确保小时均值达标。坚持月度环保例会制度,促进环保责任落实。

二是强化管理干部现场监督管理能力,提高脱硫设施运行部门、环保管理人员对脱硫设施运行状况、指标参数监督的及时性,做到问题早发现、早解决。

三是切实发挥生产技术部门的技术管理,利用环保技术监督网络优势,传播新技术,解决疑难重大问题,为脱硫系统运行做好技术服务。

四是定期开展脱硫系统隐患排查治理工作,按计划、落实、监督、整改闭环管理,确保隐患排查实效。

3.3烟气排放连续监测系统CEMS及国发平台管理监督

火电厂作为重点排污单位,烟气污染物排放必须安装烟气排放连续监测系统CEMS,且CEMS应实现与国发平台同步联网,数据传输有效率不低于90%。同时,脱硫CEMS数据的上传准确性和优劣,也直接影响着排污许可证管理的“自证守法”、自行监测公开率以及排放量核算、排污税缴纳等工作,所以必须规范安装、运行维护CEMS系统,确保数据有效准确。

一是在CEMS系统故障数据异常时,及时向所在地环境保护主管部门报告,限期恢复正常。在此期间,应开展手工监测并报送监测数据,至少每4小时监测一次,每6小时上报一次,每日上报次数不少于4次,做好数据修约工作。同时应及时向地方环保主管部门上报机组启停情况。

二是《固定污染源烟气排放连续监测技术规范》(HJ75-2017)已实施,应根据各项指标参数的变更情况,必要时进行相应改造,避免环保数据失真、失控。同时建立健全“标准气体更换记录”“易耗品更换记录”“CEMS维护记录”“CEMS校验测试记录”“CEMS零点/量程漂移与校准记录”“CEMS日常巡检记录”六个记录本,确保维护内容完整、无缺项,记录规范。

3.4建立脱硫设备运行台帐

完备的设备运行台账,不仅是排污许可管理的要求,更为脱硫系统安全稳定运行提供了第一手资料,有利于对脱硫运行追根溯源,提高运行分析能力。

一是脱硫设施及其附属设备设计资料、技术协议、性能验收报告、运行检修规程,验收备案情况。二是脱硫设施台账完整齐全,应包括启停记录、检修台账、、运行记录、主要异常及分析记录、统计报表、CEMS报表、DCS曲线等,还应包括向环保部门报送的其它相关资料、生产情况报表、燃料分析报表等。

结语

燃煤发电企业应增强环保守法意识,加大环保投资和监管力度,持续做好脱硫系统的运行监督管理工作,进一步挖掘脱硫系统污染防治的潜力,提高脱硫效率,确保SO2超低排放,为大气污染防治做出应有贡献。

参考文献

[1]靳胜英,赵江,边钢月.国外烟气脱硫技术应用进展[J].中外能源,2014,19(3):89-95.

[2]韩光信,王晨,毕胜楠.锅炉过热蒸汽温度预测PID控制及仿真研究[J].吉林化工学院学报,2018,34(7):41-45.

[3]王在伟.燃煤电厂烟气脱硫设施运行环保监督探讨[J].中国电力教育,2014(12):124.