引言
為達到更加嚴格的環(huán)保要求,國內(nèi)諸多燃煤電廠均開展了超低排放改造工作。以浙能集團已建成投運的燃煤機組為例,原有濕法煙氣脫硫吸收塔設備基本已達不到超低排放的標準,需對吸收塔進行提效擴容改造,改造后sO2的排放濃度不大于35mg/Nm3,將達到超低排放限制并大大優(yōu)于燃煤機組特別排放限值的要求,可進一步削減污染物的排放。吸收塔經(jīng)改造后要達到高效脫硫的功能,需要一系列的保證措施,其中現(xiàn)場安裝是極為重要的一環(huán),現(xiàn)場安裝的質(zhì)量將直接影響到吸收塔的脫硫性能:同時由于吸收塔在改造過程中焊接工作量較大,本體大多采用玻璃鱗片或襯膠防腐,作業(yè)期間,揮發(fā)性氣體遇火星極易燃燒,交叉施工期間安全風險較大,因此對施工管理的要求也比較高。
1脫硫系統(tǒng)改造概述
按照脫硫工程是否加水和脫硫產(chǎn)物的干濕性態(tài),煙氣脫硫技術分為濕法、干法和半干法三種工藝。目前電力行業(yè)煙氣脫硫技術主要有石灰石-石膏濕法脫硫工藝、煙氣循環(huán)流化床法脫硫工藝、海水脫硫工藝以及氨法脫硫工藝等。石灰石-石膏濕法脫硫由于技術成熟度高,堵塞、腐蝕等負面影響因素可控,運維成本低,脫硫塔內(nèi)調(diào)節(jié)手段較多等優(yōu)點,成為目前最常見的煙氣脫硫技術,而吸收塔是整個脫硫裝置的核心。
為滿足新的超低排放要求,需要對燃煤機組脫硫裝置進行增容提效改造。根據(jù)燃煤機組近來實際燃用煤種硫含量,結合當前石灰石-石膏濕法單塔脫硫裝置提效改造的技術水平及改造后要達到的出口sO2質(zhì)量濃度不超過35mg/Nm3的控制目標,脫硫提效改造的技術路線主要有以下幾種:
（1）增加噴淋層+原有除霧器更換:增加一層噴淋層,并對原有除霧器進行更換,有效提高脫硫塔對煙塵的脫除效果:
（2）增加噴淋層+原有噴淋層改造:增加一層噴淋層,并對原有噴淋層進行擴容改造:
（3）原有噴淋層改造+增加合金托盤:對原有噴淋層進行擴容改造,并在原有基礎上增加一層合金托盤。
各電廠由于脫硫系統(tǒng)實際情況和燃用煤種的差異,脫硫提效改造的技術路線各不相同。因此,本文以吸收塔增加一層噴淋層,并對原有除霧器進行更換的技術路線為例,探討現(xiàn)場安裝工藝流程和防火措施。
2吸收塔改造現(xiàn)場安裝工藝流程
由于吸收塔改造的現(xiàn)場情況、條件以及施工單位的人員和機具條件各不相同,因此現(xiàn)場安裝的工藝流程也不盡相同。圖1為超低排放吸收塔改造常見的工藝流程。
脫硫吸收塔為帶托盤的強制氧化噴淋塔,改造內(nèi)容為新增一臺循環(huán)漿液泵及管道、新增一層噴淋層等。改造涉及吸收塔抬高壁板增加、內(nèi)部支撐件增加及更換,除霧器及沖洗系統(tǒng)拆除及安裝等,采用抬塔方案即原有雙層交互式噴淋層+新增一層標準型噴淋層+單均流增效板技術方案,相應增加一臺備用漿液循環(huán)泵。在改造開始前必須認真理解吸收塔改造施工圖及相關注意事項,并嚴格按施工方案要求執(zhí)行。
3主要火災原因分析
近年來各大發(fā)電企業(yè)普遍開始實施超低排放改造,故由于現(xiàn)場管理不當、安全意識淡薄等因素造成的吸收塔火災事故呈逐年上升趨勢,造成了大量經(jīng)濟損失和不良社會影響。因此,做好吸收塔改造過程的防火措施至關重要。通過對國內(nèi)超低排放改造過程中吸收塔火災事故的統(tǒng)計和分析,主要原因有以下幾個方面:
(1）管理原因:安全技術交底、安全教育培訓不到位,造成施工人員安全意識淡薄、違章動火作業(yè)屢禁不止。另外,管理人員尚未意識到吸收塔改造作業(yè)的風險性,未對現(xiàn)場作業(yè)的危險源進行充分辨識。吸收塔進出入管理、動火作業(yè)監(jiān)護等工作落實不到位,不能及時發(fā)現(xiàn)違章現(xiàn)象,致使火災事故發(fā)生。
(2）吸收塔構造原因:脫硫吸收塔本體及支撐鋼梁多數(shù)為玻璃鱗片或襯膠防腐,由于在吸收塔改造過程中存在大量焊接和切割作業(yè),防腐作業(yè)期間的揮發(fā)性氣體超過一定濃度后遇火星極易燃燒。同時,由于超低排放改造同時進行安裝的除塵設備濕式電除塵器往往布置在吸收塔上方或周邊,其殼體及內(nèi)部鋼梁一般也采用玻璃鱗片防腐,一旦發(fā)生火險,火勢將通過煙道迅速蔓延,難以得到有效控制。
(3）外部原因:超低排放改造往往利用機組調(diào)停或大修時間,改造工期緊、任務重,合理工期得不到保障,趕工、加班現(xiàn)象頻繁發(fā)生。吸收塔改造過程施工工序復雜、交叉作業(yè)繁多,往往防腐作業(yè)和動火作業(yè)同時進行,或防腐材料未完全凝固即開始動火作業(yè),發(fā)生火災的風險大大提高。
4防火措施
在吸收塔改造過程中,應從人、機、料、法、環(huán)各方面采取有效的控制措施,防止火災事故的發(fā)生。
(1）施工前應做好安全技術交底,施工人員應掌握防火安全技術及防腐材料特性,熟悉現(xiàn)場逃生通道以及消防器材的使用。施工單位應編寫吸收塔改造施工防火專項安全措施,經(jīng)批準后落實實施。
(2）施工前應編寫完成吸收塔火災及人員逃生應急預案,必要時應按要求組織開展應急演練,以切實提高各參建單位的應急反應能力、協(xié)調(diào)處置能力及應急逃生能力等,使應急預案有更強的操作性。
(3）吸收塔改造區(qū)域應做好現(xiàn)場隔離措施,實行人員、機工具及防腐材料出入登記制度,禁止將香煙、打火機等物品帶入隔離區(qū)內(nèi),并懸掛"嚴禁煙火""禁止入內(nèi)"等警告警示牌。同時,吸收塔進出口煙道應做好隔離措施,避免發(fā)生火災時火勢通過煙道蔓延。
(4）吸收塔焊接或切割等動火作業(yè)開始前,必須按規(guī)定要求辦理動火工作票,做好動火作業(yè)期間的監(jiān)護工作。動火點下部必須設置接火盤或防火毯,產(chǎn)生的火星應及時用消防水澆滅。動火作業(yè)完成,確認內(nèi)部無火源后方能離開動火現(xiàn)場。
(5）吸收塔本體內(nèi)施工作業(yè)(包括防腐作業(yè)）均應按照有限空間作業(yè)進行管理,嚴格執(zhí)行國家安全生產(chǎn)總局頒布的《有限空間安全作業(yè)五條規(guī)定》,保持塔內(nèi)通風良好,做好防塵、防中毒、防窒息等措施。
(6）吸收塔動火作業(yè)和防腐作業(yè)嚴禁同時進行,在防腐底涂、面涂、鱗片施工過程中或鱗片施工后鱗片涂層未凝固前至作業(yè)點以及塑膠管道膠結時,距邊界5m范圍內(nèi)禁止動火作業(yè)。
(7）吸收塔內(nèi)所有施工用電必須符合安規(guī)要求,內(nèi)部照明應使用冷光防爆燈,電氣電壓不得超過12V,燈具距離防腐涂層1m以上,且所用電纜線在吸收塔內(nèi)的部分不得有連接接頭。
(8）吸收塔施工區(qū)域內(nèi)腳手架及鋪板均應采用金屬不可燃材料,嚴禁使用毛竹及毛竹片搭建腳手架。
(9）合理安排施工工期,在合理工期得不到保障的情況下,不應為趕工期而冒險施工、違章施工,必須統(tǒng)籌安排施工資源,規(guī)劃合理、適當?shù)墓て凇?
5結語
實踐證明,脫硫吸收塔作為石灰石-石膏濕法脫硫工藝的核心設備,能高效穩(wěn)定地進行煙氣脫硫,但在超低排放改造施工過程中,尤其是吸收塔防腐階段及防腐后內(nèi)部設施設備安裝期間極易發(fā)生火災。本文對吸收塔改造安裝工藝及防火控制措施作了重點分析,針對火災原因提出了相關防火安全對策。希望通過參建各方的共同努力,能減少甚至徹底杜絕火電廠脫硫吸收塔在超低排放改造過程中的火災事件。
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