以新建火力发电厂为研究对象，除尘脱硫设备优化监测结果显示，烟尘、二氧化硫等污染物排放浓度控制在国家排放标准范围内，高于国内部分同类型机组，为能源节约和烟尘、二氧化硫等污染物排放控制提供参考。

 

一、主要故障原因分析

 

1.玻璃钢管道磨损快。烟气脱硫投入使用后，各泵管道磨损快，造成环境泄漏污染。由于管道材料为玻璃钢，处理复杂。经过长期跟踪分析，发现管道磨损快的主要原因有以下两个:(1)炼钢过程中废弃的石灰粉杂质较多，颗粒状物体加剧了管道磨损。(2)玻璃钢耐腐蚀性好，但耐磨性差，部分管道布局不合理。

 

2．除雾器冲洗电磁阀故障频繁。在电磁阀运行过程中，经常出现无法打开或打开后无法关闭的故障，对除雾器的正常冲洗影响很大。严重时，除雾器堵塞，出现白点，形成环保事故。经过多次观察分析，发现造成这种现象的主要原因有三个:(1)水质差，容易堵塞电磁阀工艺孔，导致打开后无法打开或关闭故障。(2)电磁控制力较小。当阀芯结垢或进入杂质时，阀芯不动作，不符合工况要求，是设计错误。(3)原电磁阀只控制副阀芯的动作，从而改变内部工艺孔的位置，平衡阀体内的压力，然后通过水压完成主阀芯的开关。因此，控制不可靠。

 

3.循环泵轴封易漏，更换困难。循环泵轴封易漏，更换复杂，几乎所有泵都可以拆卸更换。造成这种现象的主要因素有三个:(1)循环泵抽取石灰和石膏的混合浆液，容易磨损轴封。(2)循环泵轴封的机理是通过动静环摩擦副实现密封效果。摩擦副磨损后，由内部弹簧补偿。当弹簧生锈或失效时，不能进行补偿，导致漏浆。(3)弹簧在轴封内。当弹簧生锈或失效时，不能调整，除了更换新的轴封。

 

二、除灰脱硫设备优化方案

 

根据行业要求标准，除尘脱硫系统已投入运行，除尘脱硫率达到99%以上，其中二氧化硫、烟尘等污染物分别排放35mg/m3和10mg/ms，符合国家脱硫卡出口处污染物排放标准。

 

1.优化除尘设备。通过对除尘系统的调查分析，电除尘系统的温度可达135-145℃。如果入口烟气温度过高，除尘效果会降低。为了有效控制除尘系统的烟气温度，需要在筹电除尘器的烟道和预热器出口处安装冷却系统，将入口烟气温度控制在90℃，将烟气中的部分SO冷凝，产生酸雾后与碱性物质中和，降低比电阻，有效控制粉尘特性。在工程建设过程中，应配备电除尘器，其中阳极板采用480C型结构，而阴极采用刚性结构，包括框架、阴极砧板等。悬架设施的配置应配备防摆装置。五个电厂中，第一个可以配备管状芒刺线，第五个可以配备鱼骨针，中间三个可以配备锯齿线。技术人员应分析灰分的成分和特点，选择相应的极配形式，促进系统的运行速度。除尘效率从原来的95％提高到99.92%，漏风率控制在99.92%≤1%。

 

2.输灰系统优化。电厂除尘系统容易出现除灰不彻底、管道堵塞等问题。为提高除灰效率，可在除灰运输仓泵中间增加双套管，并在系统内增加补气管和助吹管，并在气源管上增加启动主阀，适当将烟灰投入助吹阀系统，降低管道堵塞频率，减少机组负荷，避免传统堵塞故障造成输灰系统损失，提高灰气比例，提高火电厂系统运行效率。

 

3.灰斗系统优化。灰斗系统与脱硫系统直接相关。脱硫系统运行存在问题，除尘设备的烟气温度会低于露点温度。如果不及时识别故障源，容易出现烟斗塔桥或积灰。如果情况严重，会导致燃煤盈利发电厂短路跳闸等系统故障，影响发电厂的生产效率。技术人员应及时分析发电厂故障，避免烟气短路。他们需要在灰斗系统中安装阻流板，并预留部分距离，以保证灰尘的流动性，并确保灰斗斜壁的倾斜角度大于60°，灰斗相邻斜壁相交角内侧保持圆弧，半径控制在200mm，避免灰尘堵塞，影响系统运行。

 

4.优化脱硫设备。为了保证脱硫效果，火力发电厂的脱硫系统采用喷雾吸收塔进行改造。在烟气挥发到空气之前，在塔内清洗烟气。SO﹣吸收、除雾等处理，借鉴先进的机组运行经验，引入1000VW或660MW机组托盘技术，在烟气塔入口安装多层托盘，确保烟气均匀性，技术人员可增加烟气干扰，确保烟气与浆液快速接触，扩大接触面积，同时在烟囱两侧增加脱硫装置，在原循环泵数量的基础上加密，促进脱硫效果，简化中间烟道工艺，控制烟气阻力。引入托盘设置可增加烟气干扰，增加循环泵喷嘴数量，帮助系统快速去除SO2，进一步优化火力发电厂系统的运行效率。

 

三、系统参数优化

 

1.系统pH值优化。借鉴其他电厂湿法脱硫系统，冷凝水pH值基本小于5.0，水量大，酸性净烟气冷凝水对烟道腐蚀严重。因此，在系统优化过程中，为了防止吸收塔内的结垢沉淀和酸蚀，脱硫浆的pH值应合理控制在5.0～5.6：pH值低于5.0容易加重系统结构腐蚀，pH值高于5.6容易导致系统内部沉淀结垢。

 

2.系统浆液密度优化。在脱硫系统优化过程中，调节脱硫吸收塔的浆液密度，尽量降低其值，监测一个月。数据发现，浆液密度的变化会影响脱硫效率。脱硫吸收塔的浆液密度为1050～1265kg/m3波动，从浆液密度平均值与脱硫效率的关系可以看出，随着脱硫吸收塔内浆液密度的控制和降低，脱硫效率得到了有效提高。

 

四、改造结果及分析

 

1.测试结果。火力发电厂投入运行后，经过除尘脱硫系统的设备改进和系统优化，经过3个月的试运行，除尘脱硫系统保持良好的稳定性，运行效果良好。经过多次测试，包括污染物SO2和粉尘颗粒的测试。

 

2.改造结果。①火力发电厂除尘脱硫设备改造后除尘脱硫效果显著，设备运行稳定；②改造优化设备除尘率达到99.55%，粉尘颗粒排放值也达到天然气燃气轮机组粉尘颗粒排放标准；③优化改进后，系统脱硫效果显著提高，去除率达到99.2%，SO2污染物排放值也达到燃煤火电机组二氧化硫排放标准。

 

总之，百万机组火力发电厂经过除尘脱硫系统设备的优化建设，主要包括除尘设备改进、输灰系统优化、灰斗装置改进和脱硫系统设备优化设计；通过对系统运行参数的优化，主要包括pH值控制和浆液密度控制。除尘脱硫运行以来一直处于稳定状态，运行效果良好，除尘效果达到99.92%，脱硫效果达到99.2%，烟尘和二氧化硫排放浓度分别小于5mg/m3和25mg/m3，均符合国家标准，可为旧设备改进提供参考。