脫硫系統吸收塔除霧器結垢原因及處理

崔鵬飛

(山西漳澤電力漳澤發電分公司，山西 漳澤 030001)

漳澤發電分公司6號機組自2006年9月進行煙氣脫硫改造以來，6號脫硫系統一直運行正常，但自2007年1月以來，6號增壓風機頻繁失速。

2007年10月，6號機組C級檢修時，發現6號吸收塔二級除霧器大面積結垢堵塞，經人工清理后投入運行。

2009年10月，6號機組檢修時又發現二級除霧器結垢嚴重。6號吸收塔除霧器結垢堵塞后，造成6號增壓風機頻繁失速，嚴重影響了6號脫硫系統的安全、經濟運行。

1 設備狀況

漳澤發電分公司6號機組煙氣脫硫改造采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝，一爐一塔，設計處理煙氣量1 006 810 Nm3/h，煙氣入口SO2濃度1.8 ‰。主要工藝流程為：煙氣從6號鍋爐引風機出口，經新增煙道及電動煙道擋板門進入6號增壓風機，經6號增壓風機升壓后進入6號吸收塔，煙氣在塔內上升的過程中，3層循環漿液向下噴淋逆向洗滌煙氣中的SO2，煙氣被洗滌后繼續上升，通過吸收塔頂部設置的2級霧沫分離器，除去其中夾帶的霧滴后進入煙道，排向2號煙囪。

6號吸收塔采用平板形除霧器，除霧器葉片為正弦波形。每級除霧器有上、下2層沖洗水，每層有4個沖洗水門，96個沖洗水噴嘴，沖洗水壓力為1.5～2.0 kg/cm2，噴嘴流量2 m3/h。一般情況下，脫硫系統運行時不對二級除霧器出口層進行沖洗，只有當脫硫系統停運后才沖洗。

2 故障情況

2007年10月，6號脫硫系統吸收塔除霧器前后壓差大于300 Pa。2008年10月，6號機組C級檢修時發現一級除霧器70 %以上結垢，并且有不同程度的損壞和坍塌，一級除霧器沖洗水向上的噴嘴有50 %堵塞，向下的噴嘴有70 %堵塞，被堵塞的噴嘴大部分處在沖洗水末端。檢修時，對除霧器噴嘴進行清理，并通知廠家對損壞部分進行修復和更換，修復后投入運行。2009年10月，6號機組檢修時又發現一級除霧器50 %以上結垢。除霧器結垢后使增壓風機出口阻力增大，造成6號增壓風機頻繁失速。

3 原因分析

3.1 入爐煤煤質差、灰分高

6號機組除灰系統未進行除塵改造，除塵效果差，致使進入脫硫系統的煙氣灰分高，這些灰分進入除霧器，得不到及時沖洗在除霧器上結垢。

3.2 除霧器沖洗水不足

3號、4號脫硫系統的脫硫，工藝水平遠遠不能滿足脫硫系統的要求，除霧器沖洗水不足，使除霧器得不到正常沖洗。

3.3 除霧器沖洗水噴嘴不全、沖洗角度不符合要求

6號脫硫系統除霧器沖洗水噴嘴的沖洗水角度設計在75°～90°之間，由于水質差，在噴嘴中形成結垢，影響了沖洗角度，大部分噴嘴的沖洗角度實際上達不到60°，滿足不了設計的除霧器沖洗覆蓋率183 %的要求，出現了沖洗盲區。

3.4 沖洗水量和沖洗壓力不足

漳澤發電分公司的煙氣脫硫系統，沒有設計專門的除霧器沖洗水泵，工藝水既要用于石灰石漿液制漿，還要用于除霧器沖洗和補水，在設備啟停時對設備進行沖洗。當這些工作同時進行時，除霧器沖洗水壓力和流量就不能滿足要求，除霧器沖洗水量只有30 m3/h，沖洗水壓力只有0.1 MPa，不能對除霧器進行有效的沖洗。只有在除霧器獨立沖洗時，才能達到80 m3/h以上的沖洗水流量，才能保持沖洗水壓力在0.3 MPa以上。

3.5 除霧器的沖洗周期不合理

脫硫系統投運以來，除霧器的沖洗周期的程序控制一直是一個沖洗水門沖洗5 min，然后間隔5 min，下一個沖洗水門才開啟，16個沖洗水門運行下來，一個沖洗周期需要近3 h。沖洗周期長，沖洗次數不能滿足2 h 一個周期的設計要求。

3.6 除霧器葉片變形

除霧器葉片變形后，葉片間距變得不均勻，影響除霧效率，間距寬的區域煙氣流速降低，煙氣帶水嚴重；間距小的區域煙氣流速增加，葉片結垢堵塞。沖洗效果差的時候，結垢物逐漸堆積，這些結垢物堆積到一定程度后，由于其逐漸加密、加厚，便很難在運行中被徹底沖洗掉。

3.7 除霧器差壓測量不準確

由于燃煤灰分大，長時間運行對除霧器差壓表管造成堵塞，使測量的壓力不準確，造成壓差失準，誤導運行人員的調整操作。

3.8 運行值班人員缺乏調整經驗

運行值班人員在監視DCS操作畫面時，往往忽略對除霧器前后壓差的監視以及除霧器沖洗水的投運。有時只是投運了程序控制，而程序控制運行時間長，不能滿足2 h 次的沖洗周期。

4 設備的綜合治理措施

(1) 對入爐煤進行合理混配，保證入爐煤燃燒后的出口煙氣的SO2濃度在1.8 ‰以下。對電除塵器加強維護，機組停運時及時檢修。在2臺循環泵能滿足脫硫系統運行要求的情況下，盡量停運最上層的循環泵。

(2) 對脫硫工藝用水系統進行改造，把工藝水取水地點改為6號凝汽器退水方溝處，并在取水的工藝泵入口處加裝濾網，以滿足整個脫硫系統的工藝要求。

(3) 利用6號脫硫系統停運期間，對6號脫硫吸收塔除霧器進行系統檢查，對損壞的噴嘴進行更換，對沖洗角度達不到75°的噴嘴進行清理和維修，對缺失的噴嘴進行補充，保證每個噴嘴的沖洗角度都能保持在75°以上，確保沖洗覆蓋率在183 %以上。

在檢修時，卸下每根沖洗水管末端的噴嘴，用工藝水對管道進行沖洗，直到沖洗干凈。

(4) 6號機脫硫系統改造時，沒有專門為除霧器設計沖洗水泵，造成除霧器沖洗水量小、壓力低。為了保證沖洗水的水量和壓力，對系統進行了2處改造。

① 經測量，脫水系統運行時需消耗的工藝水量為20 m3/h，為了減輕工藝水的負擔，改用工業水沖洗。

② 脫水區域地坑收集的是制粉系統球磨機的冷卻水回水、脫水系統轉機回水、制漿系統轉機回水，流量為44 m3/h，而這些水卻被白白排向除灰系統。經過研究、論證，把這些水用作石灰石漿液池制漿用水，既減輕了工藝水的負擔，又實現了節能減排。

(5) 修改除霧器沖洗周期程序，將程序控制修改為，一個沖洗水門沖洗2 min，間隔2 min后下一個沖洗水門開啟。以此類推，一個沖洗周期需要的時間降為1 h，以保證2 h完成一個沖洗周期的設計要求。

(6) 利用脫硫系統停運時間對除霧器進行檢查，對嚴重變形的葉片進行更換或整形處理，保證葉片與葉片之間的距離均勻。

(7) 定期對除霧器前后壓力測量表管進行清理，保證測量孔暢通。同時定期對壓力變送器進行檢驗，保證壓力顯示的準確性。

(8) 對運行值班員進行培訓，讓每個值班員了解除霧器的重要性以及除霧器的沖洗規定，提高設備運行水平，確保設備的穩定運行。

1 閻維平，劉 忠，王春波，紀立國. 電站燃煤鍋爐石灰石濕法煙氣脫硫裝置運行與控制[M]. 北京：中國電力出版社，2005.