
1脫硫設(shè)備常見問題及解決方法
1.1設(shè)備腐蝕
腐蝕是脫硫設(shè)備面臨的第一大問題,尤其對(duì)于石灰石-石膏濕法脫硫工藝。腐蝕是相對(duì)金屬而言的,可分為以下類型:
①點(diǎn)蝕,即金屬表面出現(xiàn)細(xì)微的“銹孔”,腐蝕一般為縱深方向,最終導(dǎo)致鋼材穿透,氯離子對(duì)其的影響明顯;
②縫隙腐蝕,即在金屬焊接處、螺釘連接處出現(xiàn)細(xì)微縫隙,電解質(zhì)進(jìn)入形成電解池發(fā)生電化學(xué)腐蝕
③應(yīng)力腐蝕,即在拉應(yīng)力和氯離子腐蝕環(huán)境共同作用下,金屬的局部出現(xiàn)由表及里的裂紋;④磨損腐蝕,即腐蝕性流體(煙氣中的灰分、石灰石、石膏顆粒等)與金屬構(gòu)件以較高速度相對(duì)運(yùn)動(dòng)而引起的金屬損傷。
目前脫硫系統(tǒng)均采取了有效的防腐措施,主要有以下幾種。
(1)使用耐腐蝕不銹鋼(含鎳、鉻、鋁的合金),常用316L,904L,2205。出于成本考慮,很少整體使用不銹鋼,而是在碳鋼基體貼合金層。316L能夠耐受氯離子的腐蝕,為脫硫系統(tǒng)常使用的材質(zhì);904L能夠耐受很強(qiáng)的氯離子腐蝕和點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕,可作為金屬貼襯;2205雙向不銹鋼具有良好的抗沖擊韌性和抗應(yīng)力腐蝕能力,因此設(shè)計(jì)時(shí)可用于減輕質(zhì)量。
(2)使用非金屬材料,如玻璃鋼(FRP),PP等。FRP是一種纖維加強(qiáng)型合成樹脂,具有很高的抗磨、抗拉伸、抗疲勞性,而且質(zhì)量輕,可用作噴淋層管道等耐磨構(gòu)件;PP材質(zhì)具有很強(qiáng)的抗沖擊性,可用作除霧器及沖洗水管。
(3)金屬基體表面涂防腐層,如玻璃鱗片、橡膠、碳化硅(陶瓷)。玻璃鱗片具有很好的防滲透性,通常作為脫硫吸收塔及煙道內(nèi)壁的防腐涂層;橡膠內(nèi)襯是目前金屬管道防腐的主要手段,特別是丁基橡膠,具有良好的防磨、防腐特性;碳化硅陶瓷或搪瓷防腐的應(yīng)用,主要看重的是它的防磨性較好。
1.2設(shè)備磨損
磨損和腐蝕是緊密相連的。煙氣中的飛灰、石灰石顆粒、石膏顆粒是造成磨損的主要因素,尤其是石灰石中的二氧化硅,磨損能力很強(qiáng)。高流速也是增加磨損的原因。防腐層的磨損會(huì)加速設(shè)備腐蝕,在磨損和腐蝕的雙重作用下,設(shè)備的損壞速率將會(huì)大大增加。
脫硫設(shè)備的磨損和腐蝕相互交織,表現(xiàn)如下:
①葉輪的機(jī)械磨損和氣蝕;
②噴淋層噴嘴的機(jī)械磨損;
③攪拌器葉片的磨損,在機(jī)械磨損和腐蝕的雙重作用中,機(jī)械磨損占主要;
④管道襯膠的磨損經(jīng)常發(fā)生在管道彎頭、石灰石供漿管、漿液循環(huán)泵大小頭。
使用耐磨材料,降低漿液固含量,保證煙氣流場(chǎng)均勻、穩(wěn)定是防止磨損的主要方法。
1.3設(shè)備結(jié)垢
漿液中氯離子或亞硫酸鹽含量超標(biāo),容易導(dǎo)致脫硫設(shè)備容器或管道內(nèi)壁結(jié)垢,嚴(yán)重時(shí)影響設(shè)備正常運(yùn)行。結(jié)垢最嚴(yán)重的部位一般是濾液水系統(tǒng)和旋流器稀漿管道,以及一些漿液箱、吸收塔接口管根部位。曾有多個(gè)電廠真空泵內(nèi)結(jié)垢導(dǎo)致真空泵皮帶損壞。
控制氯離子含量(加強(qiáng)廢水排放)、降低漿液pH值(促進(jìn)亞硫酸根氧化)、及時(shí)脫水(防止石膏過(guò)飽和)可以有效降低結(jié)垢程度。
1.4設(shè)備泄漏
由腐蝕、磨損導(dǎo)致的設(shè)備或管道穿孔泄漏,表現(xiàn)為漏煙、漏氣(汽)、漏漿、漏水、漏油、漏粉(石灰石與石膏粉)。脫硫介質(zhì)為石灰石漿液或石膏漿液,一旦設(shè)備發(fā)生泄漏,會(huì)對(duì)環(huán)境及設(shè)備產(chǎn)生較大的污染。采用耐磨防腐材質(zhì),做好防泄漏試驗(yàn)是避免泄漏的有效措施。
1.5設(shè)備堵塞
1.5.1除霧器堵塞
某廠除霧器的堵塞情況如圖1所示。
造成除霧器堵塞的主要原因是:
①設(shè)備選型不合理,當(dāng)設(shè)計(jì)存在偏差,實(shí)際煙氣流速過(guò)高時(shí),除霧器無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)的除霧效果,導(dǎo)致堵塞;
②除霧器沖洗裝置的設(shè)計(jì)、布置和沖洗程序不合理;
③除霧器斷面上流速分布不均;
④沖洗水壓力、流量不足。
防止除霧器堵塞的主要措施是:
①保證脫硫煙氣入口粉塵含量在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi);
②合理選擇除霧器沖洗水壓力和沖洗周期;
③合理控制吸收塔pH值及漿液的氧化程度。
1.5.2GGH堵塞

某廠GGH堵塞情況
GGH堵塞主要有以下原因:
①吸收塔除霧器效果不好,凈煙氣攜帶液滴中石灰石、亞硫酸鈣、石膏等混合粘附在GGH換熱片上,逐漸形成結(jié)垢堵塞GGH;
②脫硫裝置運(yùn)行時(shí),吸收塔運(yùn)行液位過(guò)高,或吸收塔起泡,造成石膏漿液從吸收塔原煙氣入口倒流入GGH,使得GGH結(jié)垢堵塞;
③GGH吹灰方式不當(dāng)會(huì)造成積灰堵塞,如采用壓縮空氣吹灰而吹灰蒸汽參數(shù)不符合要求,高壓水吹灰沒有及時(shí)投入,吹灰頻率不夠等;
④脫硫GGH設(shè)計(jì)不合理,GGH換熱面高度、換熱片間距、換熱片類型、吹掃方式、布置形式、吹掃位置、吹掃速度等,都對(duì)GGH的積灰、結(jié)垢有影響;
⑤吸收塔除霧器和噴淋層設(shè)計(jì)布置不合理,造成吸收塔內(nèi)流場(chǎng)分布不均,或者吸收塔設(shè)計(jì)的流速過(guò)快,如煙氣流經(jīng)吸收塔時(shí),流量大攜帶能力增強(qiáng),會(huì)造成煙氣攜帶較多石膏液滴進(jìn)入GGH,逐漸造成GGH積灰堵塞。
GGH的堵塞控制是一項(xiàng)綜合性的工作,包括設(shè)計(jì)和設(shè)備的優(yōu)化、運(yùn)行的優(yōu)化和設(shè)備的日常維護(hù)等,其中運(yùn)行優(yōu)化和加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)尤為重要,保證煙塵不超標(biāo)、吸收塔漿液成分正常、除霧器不堵塞是控制GGH堵塞的必要條件。
防止GGH堵塞的主要措施是:
①保證脫硫煙氣入口粉塵含量在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi),避免大量煙氣粉塵進(jìn)入脫硫裝置,造成GGH積灰堵塞;
②嚴(yán)格控制吸收塔除霧器壓差在200Pa以下,盡量減少凈煙氣攜帶液滴;
③嚴(yán)格控制脫硫裝置運(yùn)行參數(shù)在要求范圍內(nèi),包括吸收塔pH值、吸收塔液位等,制訂預(yù)防吸收塔起泡的相關(guān)措施并嚴(yán)格執(zhí)行;
④在脫硫系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí),建議盡量縮短啟動(dòng)漿液循環(huán)泵與增壓風(fēng)機(jī)的時(shí)間間隔,防止吸收塔漿液進(jìn)入GGH;
⑤強(qiáng)化GGH吹灰管理,嚴(yán)格按照GGH廠家的要求進(jìn)行吹灰,先吹下部,再吹上部,保證吹灰蒸汽品質(zhì),蒸汽吹灰前保證疏水溫度在260℃以上;
⑥改進(jìn)噴淋層、除霧器系統(tǒng)的設(shè)計(jì),合理布置除霧器選型和噴嘴,保證吸收塔噴淋區(qū)的噴淋漿液普遍分布,避免煙氣攜帶較多漿液,造成GGH積灰堵塞。
1.5.3管道堵塞
管道堵塞的主要原因是:
①設(shè)計(jì)流速不合理、自流管道傾斜度不夠,造成漿液沉積、結(jié)垢,進(jìn)而引起堵塞;
②塔壁或者管道內(nèi)壁內(nèi)襯物脫落、檢修施工遺留物等造成管道堵塞;
③機(jī)組負(fù)荷低、吸收塔入口二氧化硫濃度低時(shí),某一層噴淋層長(zhǎng)期停止運(yùn)行,漿液倒灌沉積、結(jié)垢,造成管道堵塞;
④閥門關(guān)閉不嚴(yán),泄漏漿液沉積、結(jié)垢,導(dǎo)致管道堵塞。
防止管道堵塞的主要措施是:
①設(shè)計(jì)流速不能過(guò)低,管徑不能過(guò)細(xì),自流管道傾斜度要足夠,必須設(shè)置沖洗水,避免造成漿液沉積、結(jié)垢;
②控制內(nèi)襯施工工藝,避免局部沖刷,減少塔壁或者管道壁內(nèi)襯物脫落;
③加強(qiáng)檢修后的現(xiàn)場(chǎng)清理;
④設(shè)置必要的濾網(wǎng),避免因異物造成管道堵塞;
⑤機(jī)組負(fù)荷低、吸收塔入口二氧化硫濃度低時(shí),實(shí)行噴淋層定期輪換停投,避免因漿液長(zhǎng)期倒灌沉積、結(jié)垢,造成管道堵塞;
⑥清理內(nèi)漏閥門,避免因泄漏漿液的沉積、結(jié)垢造成管道堵塞。
