脫硫除霧器堵塞的原因分析及預防

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

關鍵詞：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化為其他形式的能源， 煤燃燒所產生的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-石膏濕法脫硫技術是世界范圍煙氣脫硫的主流技術之一。除霧器是煙氣脫硫系統中非常重要的核心裝置， 用于經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號脫硫系統大修期間，打開除霧器人孔打開后，發現一、二級除霧器均有50%以上發生堵塞，并且部分除霧器坍塌，因除霧器表面及內部都有嚴重的結垢現象，除霧器沖洗水也無法將積垢沖洗干凈，嚴重影響了除霧器的正常運行。在后續檢查發現，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，同樣發現一、二級除霧器均有大面積發生堵塞，在后續檢查發現，煙道冷凝水管道膨脹節刺漏大量漿液。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，煤質差，致使氣力輸灰系統運行不正常，導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重超標，煙氣攜帶大量粉塵經過吸收塔后， 粉塵與石膏混合物在除霧器葉片之間板結，使除霧器堵塞。

2.2液位控制不當，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。我廠規程規定，當漿液濃度超過 l 180 k g / m時，應啟動脫水系統運行。但實際操作中，脫水系統啟動時的漿液濃度往往比規定值高。此外，在脫水系統設備因皮帶跑偏、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? 的控制標準，使得硫酸鹽濃度超過臨界飽和度而不斷結晶沉積，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，在高溫煙氣的不斷沖刷下逐步硬化，直至形成厚實致密的硬垢;但如果沖洗過于頻繁，又將導致煙氣帶水量加大。

3 預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停運時都應對除霧器進行檢查，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， 并在顯示器上有報警提示。運行人員每班監視壓降的變化，有效地撐握系統的運行狀態，發現問題及時處理。

3.3 保證電除塵器投入正常。1-4號爐氣力輸灰系統改造正常后，加強倉泵系統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象時，應及時處理， 使脫硫系統入口煙氣粉塵濃度在設計范圍內。

3.4 合理選擇除霧器的沖洗周期。脫硫系統在正常運行時， 除霧器的沖洗周期應按照規定程序循環地進行沖洗。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， 沖洗水水壓應按照規定的程序進行調整。根據設計要求， 在沖洗期間， 沖洗水的壓力應為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，除霧器葉片易產生結垢現象。

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， 具體沖水量應由運行工況條件確定。

3.7嚴格控制吸收塔漿液 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 發生較大變化時，要及時調整石灰石漿液的加入量，防止漿液 p H值超標運行。因為當 p H值大于 5. 8后，脫硫系統的脫硫率不但不會繼續升高，反而會降低;而當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準。 尤其當p H值大于6. 2? 時， 漿液中反應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，并很快造成設備堵塞而停運。

3.8 遇停機時應徹底清理除霧器 。即使采取了適當的措施，除霧器長期運行后仍會結垢堵塞。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。我國越來越重視環境保護，這就需要加大對脫硫運行值班人員的培訓力度，尤其是對新上崗人員和習慣性違章人員的培訓力度，講清控制吸收塔相關參數的道理，以及控制好這些參數的方法。

4 結束語

對石灰石 一石膏濕法脫硫系統而言，除霧器堵塞與否，對整個脫硫系統的安全、經濟、穩定運行至關重要。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，應引起脫硫相關人員足夠的重視。

參考文獻 ：

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

[2]林建峰， 脫硫除霧器堵塞故障分析. 電力安全技術[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，畢業于新疆大學，現在華電新疆公司紅雁池分公司運行部;郵箱：178747360@qq.com。