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摘要：介绍了1000MW机组脱硫取消旁路项目提出的背景及改造的必要性，根据火电企业实际情况分析制定了取消脱硫旁路烟道的方案，对旁路烟道取消后应如何保证脱硫系统随主机安全稳定运行进行了技术分析。
关键词 ：火电厂 取消脱硫旁路、事故喷淋
1、改造的必要性
目前我國大部分火电厂都设有旁路，当FGD装置发生故障或必须停机维护时，锅炉燃烧后的烟气将全部由旁路烟道排放到大气中，大大增加了SO2、NOX排放量，造成严重的空气污染，根据国家环保部要求，火电企业燃煤发电机组取消脱硫旁路势在必行。
2、取消脱硫烟气旁路对脱硫系统的影响
取消烟气旁路，对脱硫系统实现与主机的集中控制从理论上来说是没有问题的，但为了确保主机的长期安全稳定运行要考虑以下几方面问题：
2.1锅炉初启动对脱硫系统的影响
锅炉启停和投油稳燃时，引风机出口烟气携带油和大量粉尘。频繁启停，势必造成吸收塔内油和粉尘的聚集。油在吸收塔内主要聚集在吸收塔内壁、喷淋层、除雾器和浆液池液面。目前吸收塔内衬材料主要有丁基橡胶和玻璃鳞片树脂两种，，都具有良好的耐油性能。当液面上的油泡沫达到一定高度时，会从吸收塔溢流口溢出；大量的粉尘进入到吸收塔会导致浆液密度变大，泵的功耗增加，堵塞管道，卡涩阀门，长时间运行对泵体、阀门和管道造成较大磨损。为保证脱硫系统的长期正常稳定运行，入口烟气含尘量不宜超过200mg/Nm?。
2.2事故情况下高温烟气对脱硫系统的影响
取消脱硫旁路后，热烟气直接进入吸收塔，正常运行时通过浆液循环泵的喷淋量将进入吸收塔的热烟气迅速冷凝到饱和温度～52℃后，从吸收塔顶部的烟道排出，经过烟囱排入大气。一旦吸收塔的4台循环泵全部事故停运时，吸收塔内的防腐材料将由于高温烟气导致破坏，如除雾器、喷淋主管、喷淋支管、玻璃鳞片等。脱硫装置将无法正常安全运行，必将引起主机停运。
2.3引风机与增压风机串联运行对脱硫系统的影响
取消脱硫运行旁路后，若仍保留增压风机，相当于引风机和增压风机在所有工况下直接串联运行。由于引风机和增压风机为两种性能不同的风机，其性能曲线和系统阻力特性曲线均不一致，直接串联运行会造成很大的控制难度。尤其是在锅炉烟气系统启停期间，两种风机很难匹配运行，极易出现风机喘振和炉膛压力难于维持现象。结合百万机电厂的调研情况及我公司脱硫系统的实际情况，我厂采取保留现有增压风机，切断旁路烟道，引风机与增压风机串联运行
3、取消脱硫烟气旁路采取的措施
（1）将脱硫旁路烟道切断并封堵、防腐与保温，拆除旁路挡板门执行机构。
（2）将增压风机出口挡板门及吸收塔出口净烟道挡板门全开并焊接固定，拆除挡板门执行机构。
（3）停用高、低压脱硫密封风系统，并封堵各挡板门的密封风入口。
（4）事故喷淋系统改造。
1） 事故喷淋水箱设置
每台机组设置1个，两台机组共2个。单个水箱φ5.5×7m，有效容积160m3。材质为碳钢衬玻璃鳞片。箱侧DN300出水口侧配气动阀门，阀门下游接DN50气动截止阀，用于喷嘴的吹扫。水箱补水有两路，一路为除雾器冲洗水，另一路为消防水。除雾器冲洗水作为主水源，当喷淋系统启动时，两台除雾器冲洗水泵同时开启，保证充足的补水。消防水作为备用水源，从电厂消防水主管引接。
2）烟道内喷嘴设置
在增压风机出口水平及垂直烟道6500x6500内共布置4层喷淋层，每层喷淋层入口设置1个气动阀门。每层喷淋层有8根支管（φ108×4.5），每根支管负责8个喷嘴的水量。喷嘴采用螺旋形实心圆锥形喷嘴，每个喷嘴所覆盖的有效面积按1.5m2计，单个喷嘴的流量按照42.8L/min选取，喷嘴压力约0.7bar。单台机组喷嘴共512个.单台机组事故喷淋系统运行时，喷淋量为1314m3/h。喷嘴、支管及连接法兰采用316L材质。同时在事故喷淋动作时，增压风机出口烟道底部侧面两路排污管路的气动门立即打开，防止烟道内积水淹没增压风机叶片。
3）事故喷淋系统的控制
喷淋水箱补水阀根据液位计控制自动开关。
为了防止喷嘴堵塞，仪用空气阀门定期对喷嘴进行吹扫。
4层喷淋层入口气动阀的控制：
当脱硫塔入口烟气温度超过160℃时，开启1个控制阀进行温度调节；
当脱硫塔入口烟气温度超过170℃时，开启2个控制阀进行温度调节；
当脱硫塔入口烟气温度小于160℃时，控制阀自动关闭；
当脱硫塔入口烟气温度超过180℃时，开启4个控制阀进行温度调节，同时锅炉MET动作。
4、取消脱硫烟气旁路后的运行方式
4.1系统启停顺序：
（1）点火前，吸收塔系统具备启动条件，启动一台浆液循环泵、一台氧化风机。
（2）启动两台增压风机。
（3）启动两台引风机。
（4）投运电除尘一电场。
（5）锅炉点火投油后，启动第二台浆液循环泵。
（6）锅炉停止投油后，投运电除尘其它电场。
（7）启动其它浆液循环泵、氧化风机。
5、建议与总结
制画面做至集控DCS。便于整个烟风系统的协调控制，包括启机时引风机与增压风机的协调、增压风机入口压力设定等，避免多点多人操作，确保机组更安全稳定。锅炉投油阶段石膏排出泵排浆，滤液水不返回吸收塔，外排至事故浆液池。因滤液水箱为5、6号公用，如滤液水外排的同时，另一台运行的脱硫系统也不能进滤液水，也可以考虑将石膏旋流站进浆管另接一根管路直接至事故浆液池。锅炉点火后的投油时间在允许的情况，尽可能的缩短，以减少进入吸收塔的油量，同时也可以保证电除尘的安全。为确保取消旁路烟道后，吸收塔长期运行的安全性，选择合适时机，考虑增加一路石灰石浆液进吸收塔的紧急补浆管路。
参考文献
[1] 郭长仕，王梦勤，火电厂烟气无旁路湿法烟气脱硫技术研究。
[2] 贾绪君 ，张淑萍，火电厂脱硫装置旁路挡板关闭运行可靠性探讨。
[3] 曾庭华，火电厂无旁路湿法烟气脱硫技术。
[4] 赵生光，火电厂施法烟气脱硫取消旁路烟道可行性分析与探讨。
关键词 ：火电厂 取消脱硫旁路、事故喷淋
1、改造的必要性
目前我國大部分火电厂都设有旁路，当FGD装置发生故障或必须停机维护时，锅炉燃烧后的烟气将全部由旁路烟道排放到大气中，大大增加了SO2、NOX排放量，造成严重的空气污染，根据国家环保部要求，火电企业燃煤发电机组取消脱硫旁路势在必行。
2、取消脱硫烟气旁路对脱硫系统的影响
取消烟气旁路，对脱硫系统实现与主机的集中控制从理论上来说是没有问题的，但为了确保主机的长期安全稳定运行要考虑以下几方面问题：
2.1锅炉初启动对脱硫系统的影响
锅炉启停和投油稳燃时，引风机出口烟气携带油和大量粉尘。频繁启停，势必造成吸收塔内油和粉尘的聚集。油在吸收塔内主要聚集在吸收塔内壁、喷淋层、除雾器和浆液池液面。目前吸收塔内衬材料主要有丁基橡胶和玻璃鳞片树脂两种，，都具有良好的耐油性能。当液面上的油泡沫达到一定高度时，会从吸收塔溢流口溢出；大量的粉尘进入到吸收塔会导致浆液密度变大，泵的功耗增加，堵塞管道，卡涩阀门，长时间运行对泵体、阀门和管道造成较大磨损。为保证脱硫系统的长期正常稳定运行，入口烟气含尘量不宜超过200mg/Nm?。
2.2事故情况下高温烟气对脱硫系统的影响
取消脱硫旁路后，热烟气直接进入吸收塔，正常运行时通过浆液循环泵的喷淋量将进入吸收塔的热烟气迅速冷凝到饱和温度～52℃后，从吸收塔顶部的烟道排出，经过烟囱排入大气。一旦吸收塔的4台循环泵全部事故停运时，吸收塔内的防腐材料将由于高温烟气导致破坏，如除雾器、喷淋主管、喷淋支管、玻璃鳞片等。脱硫装置将无法正常安全运行，必将引起主机停运。
2.3引风机与增压风机串联运行对脱硫系统的影响
取消脱硫运行旁路后，若仍保留增压风机，相当于引风机和增压风机在所有工况下直接串联运行。由于引风机和增压风机为两种性能不同的风机，其性能曲线和系统阻力特性曲线均不一致，直接串联运行会造成很大的控制难度。尤其是在锅炉烟气系统启停期间，两种风机很难匹配运行，极易出现风机喘振和炉膛压力难于维持现象。结合百万机电厂的调研情况及我公司脱硫系统的实际情况，我厂采取保留现有增压风机，切断旁路烟道，引风机与增压风机串联运行
3、取消脱硫烟气旁路采取的措施
（1）将脱硫旁路烟道切断并封堵、防腐与保温，拆除旁路挡板门执行机构。
（2）将增压风机出口挡板门及吸收塔出口净烟道挡板门全开并焊接固定，拆除挡板门执行机构。
（3）停用高、低压脱硫密封风系统，并封堵各挡板门的密封风入口。
（4）事故喷淋系统改造。
1） 事故喷淋水箱设置
每台机组设置1个，两台机组共2个。单个水箱φ5.5×7m，有效容积160m3。材质为碳钢衬玻璃鳞片。箱侧DN300出水口侧配气动阀门，阀门下游接DN50气动截止阀，用于喷嘴的吹扫。水箱补水有两路，一路为除雾器冲洗水，另一路为消防水。除雾器冲洗水作为主水源，当喷淋系统启动时，两台除雾器冲洗水泵同时开启，保证充足的补水。消防水作为备用水源，从电厂消防水主管引接。
2）烟道内喷嘴设置
在增压风机出口水平及垂直烟道6500x6500内共布置4层喷淋层，每层喷淋层入口设置1个气动阀门。每层喷淋层有8根支管（φ108×4.5），每根支管负责8个喷嘴的水量。喷嘴采用螺旋形实心圆锥形喷嘴，每个喷嘴所覆盖的有效面积按1.5m2计，单个喷嘴的流量按照42.8L/min选取，喷嘴压力约0.7bar。单台机组喷嘴共512个.单台机组事故喷淋系统运行时，喷淋量为1314m3/h。喷嘴、支管及连接法兰采用316L材质。同时在事故喷淋动作时，增压风机出口烟道底部侧面两路排污管路的气动门立即打开，防止烟道内积水淹没增压风机叶片。
3）事故喷淋系统的控制
喷淋水箱补水阀根据液位计控制自动开关。
为了防止喷嘴堵塞，仪用空气阀门定期对喷嘴进行吹扫。
4层喷淋层入口气动阀的控制：
当脱硫塔入口烟气温度超过160℃时，开启1个控制阀进行温度调节；
当脱硫塔入口烟气温度超过170℃时，开启2个控制阀进行温度调节；
当脱硫塔入口烟气温度小于160℃时，控制阀自动关闭；
当脱硫塔入口烟气温度超过180℃时，开启4个控制阀进行温度调节，同时锅炉MET动作。
4、取消脱硫烟气旁路后的运行方式
4.1系统启停顺序：
（1）点火前，吸收塔系统具备启动条件，启动一台浆液循环泵、一台氧化风机。
（2）启动两台增压风机。
（3）启动两台引风机。
（4）投运电除尘一电场。
（5）锅炉点火投油后，启动第二台浆液循环泵。
（6）锅炉停止投油后，投运电除尘其它电场。
（7）启动其它浆液循环泵、氧化风机。
5、建议与总结
制画面做至集控DCS。便于整个烟风系统的协调控制，包括启机时引风机与增压风机的协调、增压风机入口压力设定等，避免多点多人操作，确保机组更安全稳定。锅炉投油阶段石膏排出泵排浆，滤液水不返回吸收塔，外排至事故浆液池。因滤液水箱为5、6号公用，如滤液水外排的同时，另一台运行的脱硫系统也不能进滤液水，也可以考虑将石膏旋流站进浆管另接一根管路直接至事故浆液池。锅炉点火后的投油时间在允许的情况，尽可能的缩短，以减少进入吸收塔的油量，同时也可以保证电除尘的安全。为确保取消旁路烟道后，吸收塔长期运行的安全性，选择合适时机，考虑增加一路石灰石浆液进吸收塔的紧急补浆管路。
参考文献
[1] 郭长仕，王梦勤，火电厂烟气无旁路湿法烟气脱硫技术研究。
[2] 贾绪君 ，张淑萍，火电厂脱硫装置旁路挡板关闭运行可靠性探讨。
[3] 曾庭华，火电厂无旁路湿法烟气脱硫技术。
[4] 赵生光，火电厂施法烟气脱硫取消旁路烟道可行性分析与探讨。