煙氣中SOx對除塵器噴吹清灰系統(tǒng)的危害分析與防治

鄢小偉

（福建龍凈環(huán)保股份有限公司，福建龍巖 364000）

0 引言

2003年3月，我國首臺電袋復(fù)合除塵器在上海浦東水泥廠窯尾除塵成功投運[1]，隨后得到快速推廣應(yīng)用。電袋復(fù)合除塵技術(shù)通過有機復(fù)合與創(chuàng)新，充分結(jié)合并發(fā)揮了電除塵器與布袋除塵器的各自優(yōu)勢，具有長期穩(wěn)定低排放、濾袋使用壽命長、設(shè)備能耗低等優(yōu)點。

含塵煙氣經(jīng)袋區(qū)濾袋過濾后，濾袋表面沉積粉塵，隨著粉塵厚度增加，除塵器阻力逐漸增大，通過周期性地壓縮空氣噴吹，使濾袋表面粉塵層脫落并沉降至灰斗，從而使除塵器阻力控制在一定范圍內(nèi)的裝置，稱為噴吹清灰系統(tǒng)。該系統(tǒng)是電袋復(fù)合除塵器的核心部件之一，清灰性能好壞直接影響到清灰效率、濾袋使用壽命、系統(tǒng)運行阻力等[2]。

燃煤電廠鍋爐的污染排放物是粉塵、硫氧化物SOx（SO2為主）、氮氧化物NOx等。煙氣中的SO2（S+O2→SO2）在金屬氧化物等催化劑的作用下進一步氧化生成SO3（2SO2+O2→2SO3），SO3與煙氣中的水蒸氣生成硫酸蒸氣。當(dāng)電袋除塵器清灰系統(tǒng)中噴吹管和脈沖閥位置溫度低于酸露點時，硫酸蒸氣就在壁板上冷凝成硫酸造成酸腐蝕[3]。作為電袋除塵器的關(guān)鍵部件，清灰系統(tǒng)噴吹管的合理設(shè)計和脈沖閥膜片質(zhì)量直接關(guān)系到電袋復(fù)合除塵器的整體使用壽命及除塵效率。

1 現(xiàn)場情況

1.1 情況反饋

江西某電廠#5爐原配套使用雙室雙列四電場電除塵器，由于無法滿足國家排放標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)經(jīng)濟技術(shù)分析后改造為“一電三袋”式電袋復(fù)合除塵器，2019年#5爐改造完成并投入使用，改造后出口排放經(jīng)檢測為7.8 mg/m3。

運行一年后，用戶反映清灰系統(tǒng)氣包壓力不穩(wěn)定、壓力變低，初步判斷氣路有漏氣可能，脈沖閥清灰有動作，但是無法正常清灰，濾袋積灰，清灰周期短，除塵器進出口差壓大于1 100 Pa。

1.2 檢查方案

首先，檢查壓縮空氣氣路是否存在漏氣現(xiàn)象，檢查儲氣罐、過濾器、減壓閥是否正常工作，氣包、彎頭等連接處是否密封焊接。

其次，檢查脈沖閥內(nèi)部零件是否出現(xiàn)異常。調(diào)節(jié)氣包前壓力閥，將清灰壓力由原來的0.25～0.35 MPa調(diào)高至0.4～0.5 MPa，停止脈沖清灰，用醫(yī)用聽筒在噴吹管上辨認(rèn)是否有明顯的漏氣現(xiàn)象，檢查所有噴吹管，有漏氣的則做好記號，等待拆下檢查。

最后，停運清灰噴吹系統(tǒng)。關(guān)閉壓縮空氣管道截止閥，打開過濾器和氣包放水閥，放空過濾器和氣包內(nèi)壓縮空氣；用專用工具根據(jù)記號拆下脈沖閥。

1.3 壓縮空氣氣路檢查情況

壓縮空氣系統(tǒng)氣路管道密封焊接，用肥皂水淋濕焊縫并無明顯的漏氣現(xiàn)象，但是儲氣罐排污口水汽嚴(yán)重（圖1），清灰氣包前過濾器排污口處油水污漬明顯（圖2），值班人員每隔3 h需進行排水、排污。

圖1 儲氣罐排污口水汽

圖2 氣包前過濾器排污口污漬

1.4 噴吹管檢查情況

噴吹管管口約300 mm 范圍內(nèi)腐蝕痕跡明顯（圖3）。

圖3 噴吹管管口腐蝕

1.5 脈沖閥檢查情況

脈沖閥閥座內(nèi)有大量油污、水分和泥沙雜質(zhì)（圖4），且螺栓、螺母、金屬墊片腐蝕及穿孔（圖5、圖6）

圖4 脈沖閥座內(nèi)油、水、雜質(zhì)

圖5 脈沖閥座螺栓螺母腐蝕

圖6 脈沖閥座穿孔

2 原因分析

根據(jù)電袋除塵器運行情況和現(xiàn)場檢查結(jié)果分析：

（1）用戶提供的壓縮空氣品質(zhì)差，含油、水等雜質(zhì)成分多，沒有達到無油水品質(zhì)，不符合國標(biāo)GB/T 13277.1—2008《壓縮空氣 第1部分：污染物凈化等級》中凈化等級的要求；

（2）由于受到煙氣SOx的酸腐蝕，噴吹管管口管壁變薄，此處密封圈與脈沖閥密封失效，造成壓縮空氣在氣包內(nèi)形成內(nèi)泄，氣包一直在補氣中，壓力不穩(wěn)定；

（3）脈沖閥受到酸腐蝕，核心零件膜片上金屬墊片腐蝕嚴(yán)重至穿孔，在電磁閥工作信號下沒法正常開啟、關(guān)閉，無法完成脈沖清灰動作，清灰失效。

在上述三種因素綜合作用下，壓縮空氣從氣包直接進入噴吹管內(nèi)，脈沖閥無法通過脈沖清灰動作對濾袋進行正常清灰，從而導(dǎo)致濾袋外層積灰無法清除，致使布袋內(nèi)外差壓增大，清灰周期縮短。

3 防腐措施及處理方案

3.1 提高壓縮空氣品質(zhì)

在空壓機系統(tǒng)后增加過濾干燥裝置，降低壓縮空氣中顆粒、油、水等雜質(zhì)含量[4]，使其達到國標(biāo)GB/T 13277.1—2008的要求（6，3，4）。電袋除塵器運行中，值班人員按時給壓縮空氣主管上儲氣罐、氣包前過濾器、氣包進行放水和排污，減少壓縮空氣中的雜質(zhì)。

3.2 噴吹管管口涂刷防腐涂層

拆下所有脈沖閥，清理噴吹短管。用砂紙打磨除銹，然后在管口內(nèi)壁上涂刷防腐涂層（圖7），保持表面平整，自然干燥。

圖7 噴吹短管除銹防腐

3.3 脈沖閥膜片、螺栓、螺母涂刷防腐涂層

更換已經(jīng)腐蝕損壞的脈沖閥膜片，新的膜片金屬墊片上涂刷防腐涂層（圖8），保護金屬墊片和螺栓、螺母，自然干燥24 h后重新裝回。

圖8 更換損壞的脈沖閥膜片

3.4 噴吹管改進措施

在伸出凈氣室的噴吹管下部開一氣孔（圖9），引入外界空氣，保證在脈沖閥不動作的時候給噴吹管一個反吹力，防止凈氣室中含SOx煙氣回流到噴吹管管口，腐蝕內(nèi)口和脈沖閥閥座、膜片金屬墊片。

圖9 噴吹管開孔反吹

4 處理后運行情況

提高壓縮空氣品質(zhì)、采取防腐措施、進行噴吹管改進后，#5爐配套電袋復(fù)合除塵器能夠長期穩(wěn)定運行，直至目前，未再發(fā)現(xiàn)氣包時刻補氣、脈沖閥脈沖失效無法清灰的情況。清灰周期長達2 h，進出口差壓一直在1 000 Pa設(shè)計范圍內(nèi)，出口排放滿足設(shè)計要求。

5 結(jié)論

通過江西某電廠#5爐配套電袋復(fù)合除塵器噴吹管、脈沖閥腐蝕問題的處理，可以看出壓縮空氣的品質(zhì)、清灰系統(tǒng)的設(shè)計、脈沖閥膜片的質(zhì)量對電袋除塵器的重要性，如果出現(xiàn)問題將會直接影響除塵器的正常運行。

同時，采取噴吹管、脈沖閥膜片涂刷防腐涂層和氣包外連接管開設(shè)氣孔向噴吹管導(dǎo)入外界空氣防止煙氣回流到噴吹管管口等措施，可以有效防止含SOx煙氣對清灰系統(tǒng)等重要部件的腐蝕，保證電袋復(fù)合除塵器噴吹清灰效果，從而確保除塵效率達到設(shè)計值。