脱硫除雾器堵塞的原因分析及预防

摘要：针对石灰石-石膏湿法脱硫中，除雾器堵塞的现象，对华电新疆发电有限公司红雁池电厂石灰石-石膏湿法脱硫系统进行分析，提出解决除雾器堵塞的措施及预防方法。

关键词：脱硫;除雾器;差压;堵塞

在我国， 80%以上的煤都是以直接燃烧的方式转化为其他形式的能源， 煤燃烧所产生的SO2是大气污染的主要来源。烟气脱硫是控制SO2污染的主要措施， 石灰石-石膏湿法脱硫技术是世界范围烟气脱硫的主流技术之一。除雾器是烟气脱硫系统中非常重要的核心装置， 用于经吸收塔洗涤后分离烟气携带的液滴， 除雾器除雾效率的高低和压降的大小直接影响到脱硫后烟气的 “干净” 程度。烟气通过除雾后， 携带液滴含量一般要求低于（75 mg/Nm3干基）。

1  除雾器堵塞情况

新疆华电红雁池发电厂4×200MW机组烟气脱硫工程，采用石灰石—石膏湿法烟气脱硫装置。整个脱硫系统采用一炉一塔的布置方式，每个吸收塔均布置有3级除雾器，除雾器的冲洗水由3台除雾器冲洗水泵专门提供。

2010年1号脱硫系统大修期间，打开除雾器人孔打开后，发现一、二级除雾器均有50%以上发生堵塞，并且部分除雾器坍塌，因除雾器表面及内部都有严重的结垢现象，除雾器冲洗水也无法将积垢冲洗干净，严重影响了除雾器的正常运行。在后续检查发现，二级除雾器出口水平净烟道积垢厚达20～30cm。2011年4号吸收塔大修期间，打出除雾器人孔打开后，同样发现一、二级除雾器均有大面积发生堵塞，在后续检查发现，烟道冷凝水管道膨胀节刺漏大量浆液。2012年4号吸收塔小修期间，一、二级除雾器均有大面积堵塞现象，塔底部沉积浆液达1cm左右。

2除雾器堵塞的原因

2.1由于机组负荷大，煤质差，致使气力输灰系统运行不正常，导致电除尘器部分电场不能投入， 电除尘器出口即脱硫入口粉尘浓度严重超标，烟气携带大量粉尘经过吸收塔后， 粉尘与石膏混合物在除雾器叶片之间板结，使除雾器堵塞。

2.2液位控制不当，氧化不充分。致使在原烟气中SO2含量大幅增加时，浆液中生成的亚硫酸钙将大大增加。即使氧化空气能得到保证，因氧化空间被压缩，对SO2的氧化效果也很难得到保证，尤其是在高 p H值条件下。

2.3 吸收塔浆液过饱和。吸收塔浆液过饱和，烟气含固量增加亚硫酸钙、硫酸钙在石膏浆液中的溶解度均较小，尤其在浆液 p H值较高的情况下它们的溶解度就更小。当亚硫酸钙、硫酸钙的含量超过石膏浆液的吸收极限时，亚硫酸钙、硫酸钙就会以晶体的形式开始沉积。当浆液相对饱和度大于引起均相成核作用的临界饱和度时，亚硫酸钙、硫酸钙就会在浆液中形成新的微小晶核，这些微小晶核将在容器表面上逐渐生长成坚硬垢物。我厂规程规定，当浆液浓度超过 l 180 k g / m时，应启动脱水系统运行。但实际操作中，脱水系统启动时的浆液浓度往往比规定值高。此外，在脱水系统设备因皮带跑偏、冲洗水压力低、旋流子堵塞等原因停运处理缺陷期间，吸收塔里的浆液浓度将不断增加，甚至高达 l320k g / m  ，远超 l180k g / m  的控制标准，使得硫酸盐浓度超过临界饱和度而不断结晶沉积，烟气携带固体颗粒量也大大增加。

2 .4 除雾器冲洗周期长，效果不理想。通过正常的除雾器冲洗，可将附着在除雾器表面的少量石膏颗粒、石灰石、飞灰冲走，但冲洗周期长短应适度。如果冲洗周期太长，烟气液滴中携带的固体会不断附着在除雾器表面，在高温烟气的不断冲刷下逐步硬化，直至形成厚实致密的硬垢;但如果冲洗过于频繁，又将导致烟气带水量加大。

3 预防除雾器堵塞的措施和对策

3.1 除雾器检查。在机组大小修或脱硫系统停运时都应对除雾器进行检查，保证除雾器芯体无杂物堵塞，表面光洁，无变形、损坏，连接紧固件完好、牢固，喷嘴及管道畅通。

3.2 除雾器差压报警。除雾器差压报警必须在DCS组态， 并在显示器上有报警提示。运行人员每班监视压降的变化，有效地撑握系统的运行状态，发现问题及时处理。

3.3 保证电除尘器投入正常。1-4号炉气力输灰系统改造正常后，加强仓泵系统及电除尘器的检查维护，保证每个电场全部正常投入运行，若电除尘器电场有异常现象时，应及时处理， 使脱硫系统入口烟气粉尘浓度在设计范围内。

3.4 合理选择除雾器的冲洗周期。脱硫系统在正常运行时， 除雾器的冲洗周期应按照规定程序循环地进行冲洗。如果吸收塔为高水位， 则冲洗频率就按较长时间间隔进行，并且投入脱水系统运行。

3.5 合理选择除雾器冲洗水压。除雾器在冲洗时， 冲洗水水压应按照规定的程序进行调整。根据设计要求， 在冲洗期间， 冲洗水的压力应为0.2MPa～0.25 MPa，以保证冲洗效果。若水压过低，除雾器的冲洗效果就差，除雾器叶片易产生结垢现象。

3.6 合理选择除雾器冲洗水量。除雾器冲洗水量一方面应满足除雾器自身冲洗效果的要求， 另一方面还需考虑脱硫系统水平衡的要求。有时需要采用大水量短时间冲洗，有时则要小水量长时间冲洗， 具体冲水量应由运行工况条件确定。

3.7严格控制吸收塔浆液 p H值。将吸收塔浆液 p H值控制在 5 . 2～5 . 8 ，在烟气中SO2含量 发生较大变化时，要及时调整石灰石浆液的加入量，防止浆液 p H值超标运行。因为当 p H值大于 5. 8后，脱硫系统的脱硫率不但不会继续升高，反而会降低;而当p H值等于 5 .9时，浆液中的碳酸钙含量会由于其自身的包裹作用而达 到 2 .9 8%，造成石灰石浆液的浪费，而且亚硫酸钙的含量也将超出控制标准。 尤其当p H值大于6. 2  时， 浆液中反应生成的二分之一水亚硫酸钙在水中的溶解度只有 0. 0 4‰左右，极易达到过饱和而结晶在吸收塔壁和部件表面上，形成很厚的垢层，并很快造成设备堵塞而停运。

3.8 遇停机时应彻底清理除雾器 。即使采取了适当的措施，除雾器长期运行后仍会结垢堵塞。特别是形成硬垢后，晶核不断长大，单靠冲洗难以去除，因此必须在脱硫系统大小修期间进行彻底地清理，以保证除雾器正常投运。

3.9 加强对脱硫运行值班人的培训。我国越来越重视环境保护，这就需要加大对脱硫运行值班人员的培训力度，尤其是对新上岗人员和习惯性违章人员的培训力度，讲清控制吸收塔相关参数的道理，以及控制好这些参数的方法。

4 结束语

对石灰石 一石膏湿法脱硫系统而言，除雾器堵塞与否，对整个脱硫系统的安全、经济、稳定运行至关重要。在新型除雾器面世之前，加强运行管理和运行控制，是延长除雾器堵塞周期最有效的办法，应引起脱硫相关人员足够的重视。

参考文献 ：

[l]禾志强，马表树 .石灰石 一石膏法脱硫系统除雾器堵塞研究 [J] .锅炉技术，2010 .10 .

[2]林建峰， 脱硫除雾器堵塞故障分析. 电力安全技术[J] .2008.7.

（作者单位：华电新疆公司红雁池分公司）

作者简介：陈艳，女，1975年生，助理工程師，毕业于新疆大学，现在华电新疆公司红雁池分公司运行部;邮箱：178747360@qq.com。