神华国华寿光发电有限责任公司 山东潍坊 261041
摘要：近期，我厂开始掺烧高硫煤，吸收塔原烟气入口二氧化硫浓度上涨较多，超出了系统设计值，对脱硫系统的稳定、达标运行产生了较大的影响，也暴露出了较多问题，给运行人员的操作调整带来了较大困难，为避免因掺烧高硫煤导致出口二氧化硫超标，对高硫煤掺烧产生的影响及暴露的问题进行分析，并指导采取可靠的调整措施，保障系统的达标运行。
关键词：高硫煤；供浆；PH值；运行调整
一、设备/系统概述
寿光电厂脱硫工艺采用湿式石灰石—石膏法，一炉一塔方式，脱硫岛硫份按设计煤种St.ar=0.63%，校核煤种St.ar=0.47%，对应脱硫岛入口SO2浓度为1458mg/Nm3和1179mg//Nm3，在所有工况下，脱硫效率不低于99.32%，设计工况下烟囱入口SO2排放浓度≤10mg/Nm3，吸收塔内Ca/S（mol/mol）≤1.03。不设GGH装置、不设置增压风机、不设置烟气旁路，脱硫系统与机组同步运行，利用引风机克服脱硫烟气阻力。烟气脱硫装置主要包括烟气系统、SO2吸收系统、吸收剂制备系统、石膏处理系统、供水系统、废水处理等系统。每座吸收塔设置5层喷淋和三层除雾器（1层管式+2层屋脊式），每层喷淋对应一台浆液循环泵，单台浆液循环泵流量14500m3/h；氧化风机采用单机高速离心风机，流量9450Nm3/h；浆池沿环向设置5台侧进式搅拌器；脱硫公用系统按两台机一个单元设计。
二、存在的问题/发现的隐患、缺陷/异常工况（示例）
自10月15日我厂开始掺烧高硫煤，吸收塔入口二氧化硫浓度开始快速上涨，最高涨至1700mg/m³左右，期间运行人员通过提高供浆量、增启浆液循环泵来维持出口二氧化硫浓度在要求范围内（如图1、图2）。在使用高硫煤期间，随着入口二氧化硫浓度的不断增大，吸收塔PH值不断下降，最低降至4.5左右，为提高吸收塔浆液PH值，加大吸收塔供浆量，两台吸收塔供浆总量约为70m³/h，石灰石浆液箱液位开始快速下降。为稳定石灰石浆液箱液位，增启一套球磨制浆系统，维持两套球磨制浆系统运行，运行水料比均为36t/12t左右，按照制浆密度1200kg/m³计算，制浆总量约为80m³/h，按照石灰石浆液缓冲泵出力约为30m³/h/台，石灰石浆液缓冲泵输送总流量约为60m³/h，受限于石灰石浆液缓冲系统管道设计问题，制浆系统磨制的浆液不能完全打入石灰石浆液箱，导致石灰石浆液箱液位仍不断下降（如图3、图4），制约了吸收塔的供浆（石灰石浆液箱液位低于1.4米时，会触发石灰石供浆泵低液位保护跳闸），为避免石灰石浆液箱液位继续下降，在石灰石浆液缓冲泵出口处加装一条临时管道至脱水区地坑，再通过地坑泵将石灰石浆液打至滤液箱，使用滤液泵对吸收塔进行间接补浆，维持吸收塔PH值稳定，并降低石灰石供浆泵对吸收塔的补浆量，以提高石灰石浆液箱液位，解决石灰石浆液制备后无法输送至石灰石浆液箱内的设计石灰石浆液缓冲系统输送不足的问题，维持脱硫系统的稳定运行。若不采取石灰石浆液供应临时措施，目前掺烧高硫煤比例情况下，机组负荷在800MW及以下时，脱硫石灰石浆液供应正常，脱硫系统可正常运行，机组负荷在800MW以上，存在石灰石缓冲系统供应不足问题，短期必须采取临时补充措施方可满足吸收塔石灰石浆液需求量，专业会讨论增加一路石灰石浆液缓冲泵至滤液水箱的管道，增加石灰石浆液缓冲泵输送至吸收塔的能力，满足吸收塔供浆需要。
图4 磨机运行情况及浆液箱液位
三、原因分析/影响因素分析/异常处理
燃烧高硫煤主要会对脱硫系统的运行调整及脱硫电耗产生的影响，主要表现在以下几个方面：
1、石灰石浆液缓冲泵至石灰石浆液箱管道设计管径、流量不能满足高硫煤燃烧时石灰石浆液缓冲箱对浆液箱的补浆，间接影响吸收塔的正常供浆；
2、燃煤掺烧配比不均匀，吸收塔入口二氧化硫浓度上涨过快，在吸收塔入口硫快速上涨时不能及时调整吸收塔浆液PH值，最终导致吸收塔浆液PH值下降过快，无法增启第五台浆液循环泵（吸收塔浆液PH值过低，增启浆液循环泵将会加速吸收塔PH值的下降）；
3、吸收塔入口二氧化硫浓度变大，为提高脱硫效率、维持吸收塔浆液PH值，供浆量增大，石灰石耗量增加；
4、高硫煤硫份超出了设计值，单台球磨机制浆量不能满足运行需要，两台球磨机同时运行，增加了系统电耗；
5、吸收塔入口二氧化硫浓度高，为保证脱硫效率，浆液循环泵运行数量相应增多，同样增加了脱硫电耗。
四、采取措施/改进空间/异常分析
针对高硫煤燃烧时存在问题及产生的影响，需采取以下措施，来保证脱硫系统的安全、稳定、达标运行：
1、加强高硫煤的掺烧配比，使煤中硫份均匀、稳定，不会出现大幅波动。加强对煤质的化验，提前了解煤种含硫量，并做好提前管控；
2、提报技改，解决石灰石浆液制备后无法输送至石灰石浆液箱内的设计石灰石浆液缓冲系统输送不足的问题，对石灰石浆液缓冲管道进行改造，在满足缓冲泵运行出力的前提下，加装一路石灰石浆液缓冲泵至滤液水箱管道，增加石灰石浆液缓冲泵输送至吸收塔的能力，满足吸收塔供浆需要；
3、运行人员加强对吸收塔入口二氧化硫浓度的监视，发现入口硫上涨较快时，要及时提高供浆量，稳定吸收塔浆液PH值，硫份较高时要及时启动制浆系统运行，维持石灰石浆液高液位运行；
4、强化人员技术水平培训，尤其是针对高硫煤掺烧时入口硫高的处置进行培训，使运行人员能够更好的明确处理方式，保障系统运行。
五、总结
脱硫系统运行中，入口二氧化硫浓度突升极易造成出口二氧化硫浓度超标，影响脱硫系统的达标运行，为避免此情况发生，化验人员要加强煤质化验，并将结果及时通知运行人员，运行人员应加强与燃料人员、化验的沟通，了解煤质情况，并采取可靠的运行措施，明确处置程序，积极调整运行方式，提前做好管控。