谢宣
福建大唐国际宁德发电有限责任公司 福建省福安市 355006
摘要:通过对吸收塔A级检修发现的问题进行原因分析,制定有针对性的处理方案,检修后及时进行运行调整。
关键词:吸收塔;原因分析;处理方案;运行调整
1 公司脱硫系统概况
1.1系统概况
福 建大唐国际宁德发电有限责任公司二期#1机组为660MW燃煤机组,其中烟气脱硫装置于2008年10月通过168试运后投入运行,2016年7月为了达到最新的环保要求实施超低改造,改造后的各项污染物排放浓度均满足
最新环保需求。
1.2设计参数
宁德烟气脱硫装置,采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺,
脱硫入口SO2浓度2975mg/Nm3,超低新增后整套FGD
设计脱硫效率不小于98.83%,且SO2排放浓度应小于
35mg/Nm3(标态,干基,6%O2)。吸收塔参数为
φ16000mm×50460mm,浆池运行高度为14-16m,
配置四台浆液循环泵,1-4号浆液循环泵对应的喷淋
层高度依次升高。吸收塔配置两台石膏排出泵,一用
一备,配两台氧化风机,一用一备。吸收塔原烟道上
方吸收塔处设置合金托盘,除雾器为三层屋脊式除雾
器+一层管式除雾器。吸收塔原、净烟道均为碳钢衬玻
璃鳞片防腐,吸收塔入口布置两套事故喷淋管道,
分别取自工业水和消防水(如右图,吸收塔布置图)。
2 检修过程发现的问题
A级检修开始前,吸收塔原烟道腐蚀严重,入口膨胀
节撕裂,事故喷淋管道腐蚀断裂,烟道多处穿孔。除雾器
冲洗时多层管道无法建立有效压力,冲洗不彻底。喷淋层
效率较低,无法达设计值。吸收塔塔壁泄漏地点较多,多
达10余处等问题均被统计在案。
检修开始后,随着吸收塔塔底浆液和原烟道顶部石膏
清理干净,又陆续发现了不少问题,如吸收塔原烟道顶部
泄漏远超预估值,从事故喷淋位置处至原烟道入口一段烟
道基本报废。吸收塔喷淋层堵塞喷嘴(含管道)多达200
余处。除雾器冲洗水管道断裂10处,氧化风管道砸断4根,原烟道上方合金托盘损坏一大块掉落,与塔体相连的衬胶管道衬胶脱落、鼓包、穿孔有几十根等问题均被一一发现。
3.问题发生的原因及处理
3.1吸收塔原烟道腐蚀严重,主要原因如下:
吸收塔入口烟气设计温度为105度,此种情况是考虑电除尘前低温省煤器正常投入时的设计方案。但实际情况是低温省煤器经常发生泄漏退出运行,入口烟气温度无法控制在105度,长时间温度较高,最高时可达150度,造成干湿界面交界处防腐层逐渐失效,干烟气中的SO2、SO3、Cl等强酸根离子在干湿界面交界处雨水化酸,对烟道层腐蚀极大。
宁电公司每个月都会进行原烟道事故喷淋投入试验,一旦投入事故喷淋,烟气中的强酸根离子化酸加剧烟道的腐蚀,腐蚀面积进一步扩大。
运行时吸收塔液位控制不佳,起泡严重,造成浆液倒溢进原烟道,原烟道非金属膨胀节底部有玻璃钢排水管,浆液进入过多无法正常排走,堆积如此,造成玻璃钢管道负载过重,运行时管道从非金属膨胀节上脱落,造成非金属膨胀节底部撕裂一道口。原烟道非金属膨胀节存在漏点后,导致原烟道漏风严重,加剧了原烟道的腐蚀。(见图3-1、3-2)
图3-1 腐蚀的原烟道 图3-2 工人清理烟道上的石膏
针对本次检修原烟道发生的原因,处理方案如下:
事故喷淋投入时,主要腐蚀烟道底板,本次检修对底板进行补焊,再在底板上敷焊3mm厚70m2的2205合金钢板,以此保护原烟道底板。
更换原烟道顶板,
本次吸收塔检修主线工期以原烟道为主,原烟道与吸收塔干湿交界处堵塞石膏约为烟道通道的1/3。前期清理烟道内外的石膏投入人员8人,连续清理花费时间10天。清理工作量极大,花费时间较长。考虑到如果在原烟道顶部补板进度缓慢,本次大修采取在地面组装新的顶板,用大吊车吊装顶板的方案进行检修。
底、顶部烟道板更换完毕后,更换非金属膨胀节,本次非金属膨胀节法兰边考虑腐蚀大,影响非金属膨胀节的可靠性,法兰边考虑使用316L合金材质,增强非金属膨胀节的使用寿命。
焊接工作完成后,对烟道顶板、侧板喷砂除锈,涂刷高温玻璃鳞片做防腐处理。
图3-3 检修后的烟道
3.2吸收塔喷淋层管道及喷嘴堵塞严重,主要原因如下:
2号浆液循环泵出口第三段管道内部衬胶脱落十分严重,大量的衬胶进入喷淋层母管及支管内部,浆液与衬胶混合,造成大面积的管道及喷嘴堵塞。(见图3-4)
图3-4 堵塞的喷淋层支管
1号浆液循环泵入口电动门关不严,机械密封及后护板均泄漏,造成浆液循环泵长时间备用,备用前出口管道冲洗高度不够,造成浆液在喷淋层管道内部沉积,长时间浆液凝固后堵塞支管及喷嘴。
地坑进入杂物,通过地坑泵打至吸收塔,而吸收塔3号泵入口滤网穿孔,造成3号泵对应的喷淋层喷嘴也堵塞异物较严重。
托盘损坏,异物可轻松进入吸收塔浆液池,再通过浆液循环泵进入喷淋管,形成恶性循环。
针对喷淋层管道及喷嘴堵塞发生的原因,制定了具体的处理方案,具体如下:
2号浆液循环泵出口第三根管道返厂重新衬胶,保证衬胶的质量,确保修后的可靠性。
对入口电动门进行修复,1号浆液循环泵解体检修,更换机械密封、后护板及接合板。
地坑前加滤网,杜绝杂物进入地坑。
修复损坏的托盘,修复损坏的浆液循环泵入口滤网。
清 理堵塞的200余个喷嘴,对无法清理的支管采取开天窗的方法进行清理,清理完后用树脂及玻璃丝布进行粘合,本次大修共计处理100余处支管。(见图3-5)
图3-5 修补好的喷淋支管
3.3吸收塔氧化风管道及除雾器冲洗水管道断裂,主要原因如下:
吸收塔原烟道与吸收塔交界处常称为干湿界面交界处,干湿界面交界处的支撑梁与烟道边缘易结垢,一段时间后,垢层会越来越大,当垢层达到一定程度大时,不用借助外力就会自己掉落下来,氧化风管尾部正处于干湿界面交界处正下方,垢层掉落有可能砸中氧化风管,导致氧化风管断裂。(见图3-6,3-7)
本次A修检查除雾器冲洗水管道断裂10处,与停机前除雾器冲洗水压力异常处对应,除雾器冲洗水管道材料为PP管,PP管的特点是防腐蚀、耐磨损、属于热熔管的一种。但除雾器冲洗水阀门全部为气动门,开关瞬间对管道的冲击力相当大,运行时造成一部分管道的热熔接口断开,再加上此台机组连续运行2年未进去检查,所以导致本次检修除雾器冲洗水管道断裂10余处。
箭
头
处
为
易
断
口处
图3-6 原氧化风管在塔内布置方式 图3-7 氧化风管断裂
针对氧化风管道及除雾器冲洗水管道断裂原因,制定具体的处理方案,具体如下:
彻底清理干湿界面的石膏、垢层,在干湿界面增加冲洗水管道,定期进行冲洗。阻止垢层变大。
缩短氧化风管,使氧化风管不再伸进吸收塔底部,杜绝被砸的风险。同时氧化风管吊点进行加固,防止运行时摆动拉拽。
邀请除雾器厂家对断裂的PP管进行修复,严格控制检修质量,同时调整除雾器冲洗水气动门气源压力,在调试中降低阀门的开关速度,减小对冲洗水管的冲击力。
4.机组运行后方式调整
1号机组A修发现的问题虽然在检修时处理,但很多问题是运行方式不当引起的,通过原有分析,合理的调整运行方式,具体如下:
1)控制吸收塔的液位和浆液的品质,防止吸收塔溢流和泡沫的产生。
2)维护好吸收塔密度计和PH计等设备,防止上述参数的失真影响液位的真实性。加强电除尘设施的维护,减少进入吸收塔的粉尘含量。严控石灰石品质,MgO含量较高的石灰石要少用。
3)降低事故喷淋投入的频率,从以前一个月一次延长至三个月一次。
4)降低吸收塔浆液循环泵的启停频率,增加浆液循环泵的冲洗高度,对浆液循环泵喷淋支管及喷嘴彻底冲洗。
5)吸收塔区域地坑入口加装篦子,防止异物进入地坑,通过地坑打入吸收塔。