脫硫除霧器堵塞的原因分析及預(yù)防

摘要：針對石灰石-石膏濕法脫硫中，除霧器堵塞的現(xiàn)象，對華電新疆發(fā)電有限公司紅雁池電廠石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)進行分析，提出解決除霧器堵塞的措施及預(yù)防方法。

關(guān)鍵詞：脫硫;除霧器;差壓;堵塞

在我國， 80%以上的煤都是以直接燃燒的方式轉(zhuǎn)化為其他形式的能源， 煤燃燒所產(chǎn)生的SO2是大氣污染的主要來源。煙氣脫硫是控制SO2污染的主要措施， 石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)是世界范圍煙氣脫硫的主流技術(shù)之一。除霧器是煙氣脫硫系統(tǒng)中非常重要的核心裝置， 用于經(jīng)吸收塔洗滌后分離煙氣攜帶的液滴， 除霧器除霧效率的高低和壓降的大小直接影響到脫硫后煙氣的 “干凈” 程度。煙氣通過除霧后， 攜帶液滴含量一般要求低于（75 mg/Nm3干基）。

1? 除霧器堵塞情況

新疆華電紅雁池發(fā)電廠4×200MW機組煙氣脫硫工程，采用石灰石—石膏濕法煙氣脫硫裝置。整個脫硫系統(tǒng)采用一爐一塔的布置方式，每個吸收塔均布置有3級除霧器，除霧器的沖洗水由3臺除霧器沖洗水泵專門提供。

2010年1號脫硫系統(tǒng)大修期間，打開除霧器人孔打開后，發(fā)現(xiàn)一、二級除霧器均有50%以上發(fā)生堵塞，并且部分除霧器坍塌，因除霧器表面及內(nèi)部都有嚴(yán)重的結(jié)垢現(xiàn)象，除霧器沖洗水也無法將積垢沖洗干凈，嚴(yán)重影響了除霧器的正常運行。在后續(xù)檢查發(fā)現(xiàn)，二級除霧器出口水平凈煙道積垢厚達20～30cm。2011年4號吸收塔大修期間，打出除霧器人孔打開后，同樣發(fā)現(xiàn)一、二級除霧器均有大面積發(fā)生堵塞，在后續(xù)檢查發(fā)現(xiàn)，煙道冷凝水管道膨脹節(jié)刺漏大量漿液。2012年4號吸收塔小修期間，一、二級除霧器均有大面積堵塞現(xiàn)象，塔底部沉積漿液達1cm左右。

2除霧器堵塞的原因

2.1由于機組負荷大，煤質(zhì)差，致使氣力輸灰系統(tǒng)運行不正常，導(dǎo)致電除塵器部分電場不能投入， 電除塵器出口即脫硫入口粉塵濃度嚴(yán)重超標(biāo)，煙氣攜帶大量粉塵經(jīng)過吸收塔后， 粉塵與石膏混合物在除霧器葉片之間板結(jié)，使除霧器堵塞。

2.2液位控制不當(dāng)，氧化不充分。致使在原煙氣中SO2含量大幅增加時，漿液中生成的亞硫酸鈣將大大增加。即使氧化空氣能得到保證，因氧化空間被壓縮，對SO2的氧化效果也很難得到保證，尤其是在高 p H值條件下。

2.3 吸收塔漿液過飽和。吸收塔漿液過飽和，煙氣含固量增加亞硫酸鈣、硫酸鈣在石膏漿液中的溶解度均較小，尤其在漿液 p H值較高的情況下它們的溶解度就更小。當(dāng)亞硫酸鈣、硫酸鈣的含量超過石膏漿液的吸收極限時，亞硫酸鈣、硫酸鈣就會以晶體的形式開始沉積。當(dāng)漿液相對飽和度大于引起均相成核作用的臨界飽和度時，亞硫酸鈣、硫酸鈣就會在漿液中形成新的微小晶核，這些微小晶核將在容器表面上逐漸生長成堅硬垢物。我廠規(guī)程規(guī)定，當(dāng)漿液濃度超過 l 180 k g / m時，應(yīng)啟動脫水系統(tǒng)運行。但實際操作中，脫水系統(tǒng)啟動時的漿液濃度往往比規(guī)定值高。此外，在脫水系統(tǒng)設(shè)備因皮帶跑偏、沖洗水壓力低、旋流子堵塞等原因停運處理缺陷期間，吸收塔里的漿液濃度將不斷增加，甚至高達 l320k g / m? ，遠超 l180k g / m? 的控制標(biāo)準(zhǔn)，使得硫酸鹽濃度超過臨界飽和度而不斷結(jié)晶沉積，煙氣攜帶固體顆粒量也大大增加。

2 .4 除霧器沖洗周期長，效果不理想。通過正常的除霧器沖洗，可將附著在除霧器表面的少量石膏顆粒、石灰石、飛灰沖走，但沖洗周期長短應(yīng)適度。如果沖洗周期太長，煙氣液滴中攜帶的固體會不斷附著在除霧器表面，在高溫?zé)煔獾牟粩鄾_刷下逐步硬化，直至形成厚實致密的硬垢;但如果沖洗過于頻繁，又將導(dǎo)致煙氣帶水量加大。

3 預(yù)防除霧器堵塞的措施和對策

3.1 除霧器檢查。在機組大小修或脫硫系統(tǒng)停運時都應(yīng)對除霧器進行檢查，保證除霧器芯體無雜物堵塞，表面光潔，無變形、損壞，連接緊固件完好、牢固，噴嘴及管道暢通。

3.2 除霧器差壓報警。除霧器差壓報警必須在DCS組態(tài)， 并在顯示器上有報警提示。運行人員每班監(jiān)視壓降的變化，有效地撐握系統(tǒng)的運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

3.3 保證電除塵器投入正常。1-4號爐氣力輸灰系統(tǒng)改造正常后，加強倉泵系統(tǒng)及電除塵器的檢查維護，保證每個電場全部正常投入運行，若電除塵器電場有異常現(xiàn)象時，應(yīng)及時處理， 使脫硫系統(tǒng)入口煙氣粉塵濃度在設(shè)計范圍內(nèi)。

3.4 合理選擇除霧器的沖洗周期。脫硫系統(tǒng)在正常運行時， 除霧器的沖洗周期應(yīng)按照規(guī)定程序循環(huán)地進行沖洗。如果吸收塔為高水位， 則沖洗頻率就按較長時間間隔進行，并且投入脫水系統(tǒng)運行。

3.5 合理選擇除霧器沖洗水壓。除霧器在沖洗時， 沖洗水水壓應(yīng)按照規(guī)定的程序進行調(diào)整。根據(jù)設(shè)計要求， 在沖洗期間， 沖洗水的壓力應(yīng)為0.2MPa～0.25 MPa，以保證沖洗效果。若水壓過低，除霧器的沖洗效果就差，除霧器葉片易產(chǎn)生結(jié)垢現(xiàn)象。

3.6 合理選擇除霧器沖洗水量。除霧器沖洗水量一方面應(yīng)滿足除霧器自身沖洗效果的要求， 另一方面還需考慮脫硫系統(tǒng)水平衡的要求。有時需要采用大水量短時間沖洗，有時則要小水量長時間沖洗， 具體沖水量應(yīng)由運行工況條件確定。

3.7嚴(yán)格控制吸收塔漿液 p H值。將吸收塔漿液 p H值控制在 5 . 2～5 . 8 ，在煙氣中SO2含量 發(fā)生較大變化時，要及時調(diào)整石灰石漿液的加入量，防止?jié){液 p H值超標(biāo)運行。因為當(dāng) p H值大于 5. 8后，脫硫系統(tǒng)的脫硫率不但不會繼續(xù)升高，反而會降低;而當(dāng)p H值等于 5 .9時，漿液中的碳酸鈣含量會由于其自身的包裹作用而達 到 2 .9 8%，造成石灰石漿液的浪費，而且亞硫酸鈣的含量也將超出控制標(biāo)準(zhǔn)。 尤其當(dāng)p H值大于6. 2? 時， 漿液中反應(yīng)生成的二分之一水亞硫酸鈣在水中的溶解度只有 0. 0 4‰左右，極易達到過飽和而結(jié)晶在吸收塔壁和部件表面上，形成很厚的垢層，并很快造成設(shè)備堵塞而停運。

3.8 遇停機時應(yīng)徹底清理除霧器 。即使采取了適當(dāng)?shù)拇胧F器長期運行后仍會結(jié)垢堵塞。特別是形成硬垢后，晶核不斷長大，單靠沖洗難以去除，因此必須在脫硫系統(tǒng)大小修期間進行徹底地清理，以保證除霧器正常投運。

3.9 加強對脫硫運行值班人的培訓(xùn)。我國越來越重視環(huán)境保護，這就需要加大對脫硫運行值班人員的培訓(xùn)力度，尤其是對新上崗人員和習(xí)慣性違章人員的培訓(xùn)力度，講清控制吸收塔相關(guān)參數(shù)的道理，以及控制好這些參數(shù)的方法。

4 結(jié)束語

對石灰石 一石膏濕法脫硫系統(tǒng)而言，除霧器堵塞與否，對整個脫硫系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定運行至關(guān)重要。在新型除霧器面世之前，加強運行管理和運行控制，是延長除霧器堵塞周期最有效的辦法，應(yīng)引起脫硫相關(guān)人員足夠的重視。

參考文獻 ：

[l]禾志強，馬表樹 .石灰石 一石膏法脫硫系統(tǒng)除霧器堵塞研究 [J] .鍋爐技術(shù)，2010 .10 .

[2]林建峰， 脫硫除霧器堵塞故障分析. 電力安全技術(shù)[J] .2008.7.

（作者單位：華電新疆公司紅雁池分公司）

作者簡介：陳艷，女，1975年生，助理工程師，畢業(yè)于新疆大學(xué)，現(xiàn)在華電新疆公司紅雁池分公司運行部;郵箱：178747360@qq.com。