火電廠煙氣脫硫調(diào)試技術(shù)服務(wù)
環(huán)境保護(hù)是我國(guó)的基本國(guó)策。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與國(guó)民環(huán)保意識(shí)的提高，人們對(duì)大氣質(zhì)量的要求越來(lái)越高。火力發(fā)電廠作為SO2的主要排放源之一，所面臨的環(huán)保壓力也越來(lái)越大，實(shí)施電廠煙氣脫硫勢(shì)在必行。目前世界上采用最多的煙氣脫硫技術(shù)主要有三種，即干法脫硫、半干法脫硫和濕法脫硫。而濕法脫硫又以其脫硫效率高，運(yùn)行穩(wěn)定可靠及沒(méi)有二次污染而獨(dú)占鰲頭。在發(fā)達(dá)國(guó)家，90％以上的煙氣脫硫采用濕法脫硫技術(shù)，我國(guó)火電廠煙氣脫硫也大都采用濕法脫硫技術(shù)。
一、煙氣濕法脫硫工程的主要特點(diǎn)
電廠煙氣脫硫工程，與常規(guī)火電機(jī)組相比，有其鮮明的特點(diǎn)。概括起來(lái)主要有以下幾點(diǎn):
1 系統(tǒng)差別大，化工型設(shè)備多
煙氣脫硫的機(jī)理是石灰石漿液在吸收塔中與煙氣中的SO2反應(yīng)，形成亞硫酸鈣，然后通過(guò)加入空氣，使其氧化形成CaSO4•2H2O，即石膏。故從嚴(yán)格的意義上說(shuō)，煙氣脫硫裝置是一個(gè)小型的化工廠，由工藝水系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)（包括氣氣加熱器、煙道擋板、增壓風(fēng)機(jī)等）、石灰石漿液制備系統(tǒng)、吸收塔系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)和廢水處理系統(tǒng)等組成。密度計(jì)、流量計(jì)、PH計(jì)、煙氣在線分析儀等特殊儀表、設(shè)備比較普遍。
2 電源可靠性及防腐要求高
從石灰石漿液制備到石膏脫水，整個(gè)脫硫裝置的管道中所走的介質(zhì)，主要是石灰石漿液和石膏漿液，腐蝕性很強(qiáng)。在石灰石漿液罐、吸收塔、事故漿池及石膏漿液罐中也存有漿液。為防止石灰石和石膏漿液產(chǎn)生沉淀，一旦脫硫系統(tǒng)開(kāi)始投用，即使脫硫系統(tǒng)不引進(jìn)煙氣，各箱罐的攪拌器也不能停止運(yùn)行，即使在檢修情況下，也要保證攪拌器的正常運(yùn)行。因此需要有可靠的電源。另外，脫硫系統(tǒng)中的地溝一般設(shè)計(jì)與吸收塔的地坑相連，以便回收從各箱罐中的溢流出來(lái)和沖洗的石灰石、石膏漿液。如果各種雜物進(jìn)入吸收塔，不但會(huì)影響脫硫效率、石膏品質(zhì)，甚至?xí)捎跒V網(wǎng)堵塞造成脫硫系統(tǒng)停運(yùn)。因而，對(duì)廠房的清潔度要求很高。
3 自動(dòng)化水平高
目前我國(guó)引進(jìn)的煙氣濕法脫硫裝置的控制大都采用DCS集中控制系統(tǒng)，對(duì)脫硫系統(tǒng)的主要運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示控制。設(shè)備的起停采用順控，漿液制備、液位控制、PH值調(diào)整、增壓風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)等進(jìn)行自動(dòng)控制，由于自動(dòng)化程度提高對(duì)控制裝置和運(yùn)行人員提出了更高的要求。
4 調(diào)整試運(yùn)工作量大
脫硫工程的整套啟動(dòng)調(diào)試是從鍋爐煙氣引入吸收塔開(kāi)始的，在此期間主要工作就是通過(guò)一系列試驗(yàn)進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，使脫硫效率、石膏品質(zhì)及廢水排放達(dá)到要求，脫硫系統(tǒng)運(yùn)行在最佳工作狀態(tài)，而分系統(tǒng)調(diào)試則從脫硫系統(tǒng)倒送電開(kāi)始，分別進(jìn)行DCS控制系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、石灰石制備系統(tǒng)、水循環(huán)、吸收塔系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)及廢水處理系統(tǒng)等調(diào)試，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的閥門(mén)、泵、風(fēng)機(jī)以及測(cè)量?jī)x表等設(shè)備的調(diào)試，系統(tǒng)帶介質(zhì)進(jìn)行試運(yùn)，考驗(yàn)設(shè)備性能，發(fā)現(xiàn)完善設(shè)計(jì)，施工中存在問(wèn)題，保證系統(tǒng)的合理性、完整性，使所有分系統(tǒng)完全具備整套啟動(dòng)條件，大約需1個(gè)月的時(shí)間。
5 標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范
脫硫工程調(diào)試面臨的最大問(wèn)題是目前我國(guó)尚無(wú)正式的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。火電機(jī)組經(jīng)過(guò)多年的調(diào)試實(shí)踐，已形成了一套比較完善規(guī)范的驗(yàn)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)火電機(jī)組質(zhì)量的提高起到了很大的促進(jìn)作用。而煙氣脫硫工程則剛起步，適合脫硫工程實(shí)際的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)尚未形成，目前調(diào)試中參照火電機(jī)組的標(biāo)準(zhǔn)邊調(diào)試邊摸索。華電工程總結(jié)近十個(gè)脫硫工程的調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合工程的實(shí)際情況制定了《調(diào)試驗(yàn)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)》的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)規(guī)范調(diào)試手段和內(nèi)容起了很好的作用。
二、調(diào)試控制要點(diǎn)
煙氣脫硫工程調(diào)試有其規(guī)律性，如能控制好以下幾方面，對(duì)調(diào)試的順利進(jìn)行很有幫助。
1 切實(shí)做好調(diào)試前檢查、準(zhǔn)備工作
脫硫工程相對(duì)獨(dú)立，不直接影響機(jī)組的運(yùn)行安全與經(jīng)濟(jì)性，調(diào)試前的檢查工作往往容易忽視。但恰恰不起眼的檢查工作是調(diào)試安全與順利的關(guān)鍵。應(yīng)對(duì)所有系統(tǒng)列出各自的檢查內(nèi)容，并制成表格附在分系統(tǒng)調(diào)試方案后，將調(diào)試前檢查作為分系統(tǒng)調(diào)試工作的第一步。檢查工作未完，則視為分系統(tǒng)調(diào)試條件不具備。對(duì)于具體設(shè)備，則根據(jù)設(shè)備的不同分門(mén)別類(lèi)作出設(shè)備檢查表，每個(gè)設(shè)備一份，在設(shè)備調(diào)試前填寫(xiě)。該表還可包括動(dòng)態(tài)內(nèi)容。這樣，調(diào)試完成后表亦填完，得到了該設(shè)備從型號(hào)到調(diào)試運(yùn)行狀況的完整資料。以下提出幾點(diǎn)建議：
1.1 檢查調(diào)試所用的儀器、儀表、設(shè)備的完好性，保證測(cè)試的科學(xué)性和可靠性。
1.2 結(jié)合工程實(shí)際編制《脫硫系統(tǒng)調(diào)試大綱》和《分系統(tǒng)調(diào)試方案》，并及早有關(guān)部門(mén)審批。
1.3 從運(yùn)行的角度認(rèn)真檢查各系統(tǒng)的完整性、合理性、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題即時(shí)向設(shè)計(jì)和施工方反映。
1.4 對(duì)重要設(shè)備，重要環(huán)節(jié)編制檢查、確認(rèn)表格，保證調(diào)試工作有條不紊地進(jìn)行。
2 提高管道清潔度、防止管道堵塞
脫硫系統(tǒng)管道中流動(dòng)的工作介質(zhì)主要是石灰石漿液和石膏漿液，對(duì)管道具有腐蝕性和沖刷，并且流速達(dá)不到要求時(shí)還容易粘結(jié)而引起管道堵塞。一旦發(fā)生堵管，沖洗就非常困難，，只能通過(guò)拆卸閥蘭或割管進(jìn)行疏通。石灰石漿液和石膏漿液所用管道通常都進(jìn)行襯膠，管道的切割與焊接難度很大，如不能將焊口處襯脫修復(fù)，管道會(huì)很快被腐蝕。
控制管道清潔度和保證一定介質(zhì)流速是減少堵管幾率的重要手段。在吸收塔和管道通入漿液前，對(duì)管道進(jìn)行徹底清理，并用大流量水沖洗，確保管道有較高的清潔度。
運(yùn)行中如何防止堵塞是關(guān)鍵。按常規(guī)設(shè)計(jì)，脫硫工程的漿液管道和漿液泵都應(yīng)配置自動(dòng)和手動(dòng)沖洗裝置。在脫硫系統(tǒng)停運(yùn)時(shí)應(yīng)抓緊時(shí)間進(jìn)行漿液泵和管道沖洗，要注重觀察沖洗的效果，經(jīng)驗(yàn)表明，石膏漿液管道在停運(yùn)后30 min內(nèi)完成沖洗，石灰石漿液管道40 min內(nèi)完成沖洗，一般不會(huì)造成堵管。
防止各箱罐溢流管及地溝的堵塞，要靠完好的液位計(jì)和巡檢來(lái)保證。各箱罐溢流管出口處應(yīng)作為脫硫系統(tǒng)巡檢的重點(diǎn)。溝道蓋板則應(yīng)有選擇地采用透光蓋板，以便觀察溝道中漿液流動(dòng)情況。
3 調(diào)好煙氣擋板門(mén)，杜絕鍋爐跳閘事故
煙氣旁路擋板是脫硫系統(tǒng)連接機(jī)組的重要通道。如果脫硫系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)故障，增壓風(fēng)機(jī)停運(yùn)，而旁路擋板不能正常快開(kāi)，必將造成機(jī)組跳閘。
在關(guān)閉旁路擋板以前做好有關(guān)擋板的聯(lián)鎖保護(hù)試驗(yàn)，是確保機(jī)組安全運(yùn)行的關(guān)鍵，須做到萬(wàn)無(wú)一失。在機(jī)組停運(yùn)期間，要進(jìn)行旁路檔板門(mén)的冷態(tài)試驗(yàn)，確認(rèn)檔板門(mén)慢關(guān)和快開(kāi)的待性，同時(shí)，對(duì)旁路擋板開(kāi)、關(guān)的定值設(shè)定也需十分慎重，要得到業(yè)主的確認(rèn)，并在機(jī)組停運(yùn)時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)。
4 改善風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)性能
脫硫系統(tǒng)配置的增壓風(fēng)機(jī)通常為大型軸流風(fēng)機(jī)，對(duì)風(fēng)量、風(fēng)壓的調(diào)節(jié)性能要求較高。尤其在旁路檔板門(mén)關(guān)閉運(yùn)行的情況下，其調(diào)節(jié)性能不但影響脫硫系統(tǒng)本身的正常運(yùn)行，還關(guān)系到電廠鍋爐的運(yùn)行安全。
在旁路擋板開(kāi)啟的條件下反復(fù)進(jìn)行增壓風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)性能試驗(yàn)，是確保機(jī)組運(yùn)行安全且提高增壓風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)性能的有效途徑。建議用主機(jī)一次風(fēng)機(jī)或送風(fēng)機(jī)的風(fēng)量作為增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)葉或靜葉調(diào)整的前置，增壓風(fēng)機(jī)入口負(fù)壓或旁路檔板門(mén)的差壓，作為反饋來(lái)控制增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)葉或制葉開(kāi)度，這樣有利于提高增壓風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)性能，從而滿足脫硫系統(tǒng)增壓風(fēng)機(jī)根據(jù)負(fù)荷變化自動(dòng)跟蹤調(diào)節(jié)的要求，并滿足電廠鍋爐安全的要求。
5 在整套啟動(dòng)前完成所有聯(lián)鎖保護(hù)試驗(yàn)
用高質(zhì)量的分系統(tǒng)調(diào)試來(lái)保證高質(zhì)量的整套啟動(dòng)，是火電機(jī)組調(diào)試的金科玉律。同樣，脫硫工程亦需高質(zhì)量的分系統(tǒng)調(diào)試來(lái)保證整套啟動(dòng)。脫硫系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，不直接影響機(jī)組安全及經(jīng)濟(jì)效益，但其自動(dòng)化水平高，運(yùn)行條件惡劣，更需用完善的保護(hù)來(lái)確保其運(yùn)行安全。
在分系統(tǒng)調(diào)試時(shí)完成所有的聯(lián)鎖保護(hù)試驗(yàn)，保證保護(hù)100％投入，主要儀表必須投入，并且顯示正確，主要自動(dòng)具備投入條件是脫硫工廠整套啟動(dòng)的必備條件。另外，將所有系統(tǒng)用程控啟停（除必須在整套啟動(dòng)期間調(diào)整的石膏脫水系統(tǒng)），亦是分系統(tǒng)調(diào)試應(yīng)完成的工作。在工藝系統(tǒng)尚不具備條件下，應(yīng)先進(jìn)行DCS邏輯部分的調(diào)試，輸入模擬數(shù)據(jù)，觀察輸出情況，確保邏輯部分的正確性，推動(dòng)整體調(diào)試進(jìn)度。
6 重視廢水處理系統(tǒng)
脫硫工程本身是環(huán)保工程，如二次污染不能很好控制，其意義便打了折扣。
廢水處理是脫硫的重要環(huán)節(jié)，廢水不能即使處理和排放，將直接影響系統(tǒng)運(yùn)行的正常狀態(tài)，影響脫硫效果。在廢水系統(tǒng)調(diào)試中，最容易忽略的是重金屬排放，如能控制好重金屬的排放，廢水系統(tǒng)基本可達(dá)到要求。
7 整套脫硫系統(tǒng)啟動(dòng)和168試運(yùn)行
完成整套啟動(dòng)前的檢查，石灰石制備系統(tǒng)運(yùn)行良好。在168試運(yùn)行期間要配備相應(yīng)的消缺人員和CMS等重要設(shè)備儀表的廠家服務(wù)人員，配合調(diào)試的運(yùn)行人員應(yīng)經(jīng)培訓(xùn)合格上崗。加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)各參數(shù)的監(jiān)控和調(diào)整，要注重對(duì)PH、密度計(jì)和CEMS等重要儀表的監(jiān)視和維護(hù)，確保系統(tǒng)設(shè)備的安全，做好石灰石和石膏的成分分析，完成系統(tǒng)運(yùn)行中的重要參數(shù)的調(diào)試。協(xié)調(diào)業(yè)主控制燃煤的二氧化硫的含量和進(jìn)入系統(tǒng)的煙氣量，使其滿足設(shè)計(jì)工況的要求。
8 做好驗(yàn)評(píng)
脫硫工程的調(diào)試驗(yàn)評(píng)，目前尚是空白。建立一套適合脫硫工程調(diào)試的驗(yàn)評(píng)系統(tǒng)，是每項(xiàng)脫硫調(diào)試工程必不可少的工作。
參照火電機(jī)組的驗(yàn)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合工程設(shè)計(jì)，在調(diào)試開(kāi)始以前設(shè)計(jì)出脫硫調(diào)試的驗(yàn)評(píng)表，在調(diào)試中實(shí)施并加以改進(jìn)。階段可采用調(diào)試前、分系統(tǒng)調(diào)試及整套啟動(dòng)調(diào)試，內(nèi)容則根據(jù)系統(tǒng)劃分及設(shè)備情況決定。在驗(yàn)評(píng)分項(xiàng)的設(shè)置上，應(yīng)盡可能多地聽(tīng)取業(yè)主、電廠、監(jiān)理和基建質(zhì)監(jiān)站的意見(jiàn)。
三、調(diào)試工程管理
煙氣脫硫工程的調(diào)試，既無(wú)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，亦無(wú)相應(yīng)的組織模式。因此，調(diào)試的組織管理就顯得尤為重要。
1 建立適合脫硫工程的調(diào)試組織機(jī)構(gòu)
脫硫工程調(diào)試雖然不象火電機(jī)組投資巨大、專(zhuān)業(yè)眾多，但同樣是復(fù)雜細(xì)致的系統(tǒng)工程。業(yè)主、總承包、設(shè)計(jì)、設(shè)備廠家、安裝、調(diào)試及運(yùn)行是否思想統(tǒng)一、步調(diào)一致是調(diào)試成敗的關(guān)鍵。因而，根據(jù)脫硫工程的特點(diǎn)，建立與火電機(jī)組相似的由建設(shè)單位、各參建單位參與的試運(yùn)指揮部，對(duì)試運(yùn)工作進(jìn)行統(tǒng)一的指揮和管理，使調(diào)試工作能夠順利地開(kāi)展進(jìn)行。以下設(shè)：分部試運(yùn)組、整套試運(yùn)組、驗(yàn)收檢查組、綜合組等。
2 調(diào)試人員提前進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)
煙氣脫硫工程的新技術(shù)新工藝很多，在分系統(tǒng)調(diào)試開(kāi)始之前，應(yīng)讓調(diào)試人員提早介入，熟悉資料、熟悉設(shè)備（包括重要的設(shè)備結(jié)構(gòu)）及系統(tǒng)是做好調(diào)試工作的前提。編制好與脫硫調(diào)試相適應(yīng)且操作性強(qiáng)的調(diào)試方案則是調(diào)試順利進(jìn)行的必要條件。而要做好這二項(xiàng)工作，除了提早進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)外，盡可能多地了解設(shè)備、設(shè)計(jì)方面的工藝特點(diǎn)及難點(diǎn)，吃透設(shè)計(jì)意圖是必不可少的。對(duì)于進(jìn)口設(shè)備，還需與外方專(zhuān)家及早溝通，了解外方的調(diào)試指導(dǎo)思想與方法，最好能接受外方的調(diào)試培訓(xùn)。
由于脫硫工程的分系統(tǒng)調(diào)試比重較大，主調(diào)單位負(fù)責(zé)分系統(tǒng)調(diào)試是理想的選擇。分部試運(yùn)由安裝單位負(fù)責(zé)、主調(diào)單位參與的調(diào)試機(jī)構(gòu)，對(duì)整套啟動(dòng)的順利進(jìn)行相當(dāng)有利。特別是儀控專(zhuān)業(yè)，不但是制約分系統(tǒng)試運(yùn)的關(guān)鍵路徑，而且關(guān)系到電廠鍋爐的運(yùn)行安全，更對(duì)整套啟動(dòng)中保護(hù)、自動(dòng)的投入有直接影響。
3 實(shí)行調(diào)總負(fù)責(zé)制
試運(yùn)指揮部領(lǐng)導(dǎo)下的調(diào)總負(fù)責(zé)制，可充分發(fā)揮主調(diào)單位的牽頭納總作用。在整個(gè)調(diào)試過(guò)程中，調(diào)總負(fù)責(zé)從分系統(tǒng)到整套啟動(dòng)的計(jì)劃安排、進(jìn)度控制和質(zhì)量控制，試運(yùn)指揮部的意圖和指令均通過(guò)調(diào)總部署貫徹。調(diào)總排出整個(gè)工程的整體調(diào)試進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)各參建單位討論后報(bào)試運(yùn)指揮部批準(zhǔn)執(zhí)行。根據(jù)進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)，每周提出周調(diào)試計(jì)劃，每天早上碰頭會(huì)總結(jié)前一天工作情況，布置當(dāng)天工作，出現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)通報(bào)、解決。有疑難問(wèn)題則成立專(zhuān)門(mén)小組，甚至可借助主調(diào)單位的整體力量來(lái)解決問(wèn)題。
將運(yùn)行人員納入調(diào)試的統(tǒng)一管理，分系統(tǒng)調(diào)試時(shí)即由運(yùn)行人員操作，對(duì)整套啟動(dòng)很有幫助。一方面運(yùn)行人員通過(guò)分系統(tǒng)調(diào)試時(shí)的操作對(duì)系統(tǒng)、設(shè)備有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)；另一方面分系統(tǒng)調(diào)試時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題較多，對(duì)運(yùn)行人員掌握事故處理及應(yīng)注意事項(xiàng)有益。同時(shí)，運(yùn)行人員納入調(diào)試管理后可確保參建單位步調(diào)一致，避免多頭指揮。
4 建立脫硫工程驗(yàn)評(píng)體系
首先是質(zhì)量大綱的制定與質(zhì)量控制點(diǎn)的設(shè)置，主要參考標(biāo)準(zhǔn)是合同與制造廠家的技術(shù)規(guī)范。根據(jù)脫硫工程的系統(tǒng)與設(shè)備情況，通常應(yīng)將增壓風(fēng)機(jī)、吸收塔漿液循環(huán)泵及石膏脫水皮帶的試運(yùn)設(shè)置為控制點(diǎn)；由于運(yùn)行介質(zhì)的特殊性，亦有必要將煙道、管道的清潔度控制設(shè)置為控制點(diǎn)。當(dāng)然，與鍋爐煙道連接的煙氣擋板是必須嚴(yán)格控制的。
其次是驗(yàn)評(píng)表的編制。可參照火電機(jī)組的驗(yàn)評(píng)表格式，但具體內(nèi)容則差別很大。在調(diào)試中，我們按照預(yù)定的系統(tǒng)劃分及設(shè)備情況，分別編制各自的階段試驗(yàn)評(píng)表，分系統(tǒng)調(diào)試共有296個(gè)驗(yàn)評(píng)分項(xiàng)，整套啟動(dòng)調(diào)試共有232個(gè)驗(yàn)評(píng)分項(xiàng)。另外，還需將吸收塔pH值、脫硫效率、石膏品質(zhì)、廢水排放及煙氣擋板動(dòng)作情況等指標(biāo)進(jìn)入綜合質(zhì)量指標(biāo)考核表。
5 協(xié)調(diào)好與外方關(guān)系
目前大多數(shù)電廠煙氣脫硫工程屬引進(jìn)設(shè)備或引進(jìn)技術(shù)，與外方專(zhuān)家的協(xié)調(diào)就顯得更加重要。外方專(zhuān)家有其鮮明的特點(diǎn)，敬業(yè)、人員素質(zhì)高、執(zhí)行合同及標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格。但由于利益與文化背景的差異，需要細(xì)致的協(xié)調(diào)。一是加強(qiáng)溝通，增加相互交流；二是用技術(shù)水平和敬業(yè)精神說(shuō)話。充分尊重但不依賴，信任但不迷信是與外方專(zhuān)家建立良好關(guān)系的基礎(chǔ)。
四、結(jié)語(yǔ)
電廠煙氣脫硫工程調(diào)試，是我們面臨的新課題。如何掌握其系統(tǒng)性、規(guī)律性有待于大家的探索，特別是要盡早建立權(quán)威的驗(yàn)評(píng)體系。本文以期打開(kāi)煙氣脫硫調(diào)試這個(gè)充滿魅力和挑戰(zhàn)的新領(lǐng)域。
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