湿法脱硫废水处理系统主要设备故障分析及应对措施

Posted 2023-01-12 系统

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据统计，截止2010年底，全国已投运烟气脱硫机组超过5.6kw，约占全国煤电机组容量的86%。在全国已投运的烟气脱硫机组中，300MW及以上烟气脱硫机组约占86%。石灰石-石膏湿法脱硫仍是主要脱硫方法，占92%。石灰石-石膏湿法脱硫大规模商业化的同时产生了一定量的脱硫废水。目前，燃煤电厂主要的脱硫废水处理工艺为脱硫后废水经中和、反应、好絮凝及沉淀处理，除去废水中含有有重金属及其他悬浮杂质。涉及的主要常规设备有各废水箱(如中和箱、反应箱、絮凝箱、澄清浓缩池、出水箱)、各废水泵及污泥泵、加药泵、搅拌器、污泥压滤机等。通过火电厂环境保护评价过程发现，多数电厂脱硫废水处理系统存在设计、设备故障和运行管理等问题。本文通过对脱硫废水处理系统主要常规设备存在问题进行了分析，提出了相应的应对措施，确保脱硫废水设施的稳定运行。
1、设备故障分析
脱硫废水系统一般为不同机组脱硫岛的公用系统，随着机组停运，脱硫废水系统处理水量也会变化。另外，脱硫废水的排放量主要是根据吸收塔内氯离子浓度的大小决定的，因此系统排放的水量并不稳定，这样会导致脱硫废水处理系统起停比较频繁，很容易导致系统堵塞等故障。此外，还有系统设计、运行管理和设备调试等各方面的因素。
1.1设计问题
由于脱硫废水处理系统在设计过程中考虑不周，导致系统调试和运行过程中设备故障率较高，影响了系统的正常运行。主要存在问题有：
(1)设计时对进入废水处理系统的浆液含固量考虑过于理想，设计余量小，造成系统内固体大量沉积而不能运行。
(2)废水旋流子喷嘴尺寸选择不当，导致溢流和底流浆液浓度不正常。进入废水旋流器的浆液浓度过高，旋流子底部常被堵死。废水旋流器入口加装的滤网堵塞频繁，导致其无法正常投运。
(3)因系统设置的缓冲池设计容量较小，再加上废水排放比较随意，影响了废水处理系统连续稳定运行，从而降低了废水处理效果。
1.2运行问题
(1)设备堵塞问题。废水系统中各箱罐因来水中固体含量太高，固体沉积而堵塞；中和箱因石灰乳加量不足，石灰乳管路堵塞，导致pH值无法提高；石灰乳加药系统因停运后石灰乳沉积在入口管道和排污管道上造成系统堵塞；管道堵塞问题。
(2)仪表控制问题。由于pH测量电极、石灰石加药管线清洗不及时，控制系统参数设置不合理等，均可造成pH值与设定值的偏差过大。
(3)泵异常情况。在运行过程中，出现泵振动和杂声较大、电动机超载、流量显著下降等现象，计量泵不出药等故障。
1.3调试问题
废水处理系统作为脱硫系统的子系统在设备调试中未得到应有的重视，多数调试以出水合格和设备可以运行作为调试的目的，从而影响了废水系统在脱硫设备启动后的稳定连续运行。再加上运行药品昂贵，设备故障得不到及时处理，影响了脱硫废水处理系统的正常运行。
2、应对措施
2.1增加废水处理系统的设计容量
加大缓冲池容量并保持废水连续稳定排放。为了防止悬浮物的沉淀，废水缓冲箱中需要设计搅拌装置。搅拌装置采用曝气装置应采取母管支管，并在支管上打曝气孔方式，但采取母管支管结构时，支管的排列密度及曝气强度应是普通工业废水的2-4倍。
2.2运行管理维护
(1)运行前设备维护。对于废水处理设备，应进行定期检查，做好运行维护的准备工作；定期对加药系统进行清理，并检查药箱内的药量；定期对计量泵的管路进行维护，保证其准确性；定期检查pH测量电极，及时清洗和调整。
(2)运行中设备维护。在运行中应对泵前的保护装置进行实时检查，防止格栅上出现过多的残留物而影响水流通畅；由于脱硫废水中悬浮物含量较高，系统每次停运后应及时冲洗。具有冲洗位置为：废水泵出口至pH值调整槽管路；石灰乳加药系统管路；絮凝槽至澄清器管路；澄清器泥浆输送管路。此外，若pH值调整槽、反应槽、絮凝槽为单独的箱体，则箱体间的连续管路应当放大，并在箱体加装液位计。
(3)脱硫废水处理系统的主要控制。根据废水流量实施开环控制，按比例调节加入反应的化学药剂量；出水pH值和浊度控制，通过在线监测，调节加入的HGI量，使出水达标；当出水浊度不合格时，将出水箱的水重新送回中和箱再处理度停止废水进入；澄清池中污泥的自动排放。
2.3废水处理系统调试
废水系统和脱水系统息息相关，废水的正常排放有助于脱水系统的正常运行，而脱水效果的好坏又影响废水旋流器的运行和排放至废水系统的石膏含量，所以要做好系统的调试工作及运行中的控制。对石膏旋流器和废水旋流器进行调试，对石膏浆液浓度和结晶情况进行分析，对旋流器的各部位浆液浓度和流量进行测试，确保旋流器各部分浆液浓度达到设计值。投运后要定期对浆液化验；在脱水系统各级流程上加装可在线人工清理的开放式滤网；建议定期对中和沉降絮凝箱进行排污；运行中对停运的设备要及时冲洗干净，故障及时维修。
3、结语
以国内外燃煤电厂环保标准发展形势看，国家在“十二五”未期可能会出台更为严格脱硫废水排放标准，因此燃煤电厂脱硫废水处理系统应得到充分的重视。燃煤电厂应将脱硫废水处理系统一同纳入主机管理系统，加强对现有脱硫废水系统的运行、检修和维护管理；及时对脱硫废水系统进行评价，对确实存在先天缺陷的，应进行相应的改造。保证脱硫废水处理设施的稳定运行，满足国家标准要求。