脱硫吸收塔内部塔壁及支承横梁腐蚀穿孔的原因分析及对策

【摘要】针对茂名热电厂#5、#6号机组脱硫装置吸收塔内出现了塔壁和喷淋层支撑梁被浆液冲刷腐蚀、穿孔的情况，经现场查看并核对图纸，并从设备运行情况等方面进行分析，找出问题形成的原因，并提出了解决办法。经过对吸收塔喷嘴、循环泵进口滤网进行改造，解决了吸收塔内部支承横梁及塔壁被冲刷穿孔造成的重大安全隐患，确保脱硫效率92%，满足发电机安全运行的要求。

【关键词】脱硫装置；吸收塔；塔壁；支撑梁；冲刷；腐蚀；改造

茂名热电厂5、6号机组（5号机组1×200MW，6号机组1×300MW）烟气脱硫工程采用石灰石――石膏湿法烟气脱硫工艺，设计脱硫装置脱硫效率保证值大于91%。采用一炉一塔制。FGD装置采用湿式强制氧化、石灰石-石膏回收工艺。

烟气经过烟气换热器降温后进入吸收塔内，吸收塔的作用是将自下而上流动的烟气与喷淋层喷射向下的石灰石浆液发生反应，洗涤SO2、SO3、HF、HCl等有害气体。并形成主要产品石膏（CaSO2），内部PH值在5.6-5.8左右，因而吸收塔内部各部件必须进行防腐处理。

1、概况

茂名热电厂#5、#6号机组吸收塔本于2007年11月建成投运后。多年来，整个脱硫系统运行状况良好，脱硫装置脱硫效率保证值大于91%以上，满足设计要求。但也出现了塔壁和塔内喷淋层支撑梁被浆液冲刷腐蚀、穿孔以及喷嘴堵塞等设备故障。每年小修都对塔壁和支撑梁被浆液冲刷腐蚀、穿孔的部位进行加强修补，但没能根本上解决问题，给脱硫系统安全运行带来很大隐患，一旦喷淋层支撑梁被浆液冲刷腐蚀、穿孔后，就会造成支撑梁断裂，喷淋层蹦塌现象，从而降低脱硫效率。

目前塔壁和塔内喷淋层支撑梁被浆液冲刷腐蚀、穿孔的问题成为火电厂机组安全运行的一个重要隐患，某些电厂吸收塔喷淋层就是因为支撑梁断裂而造成喷淋层蹦塌。

2、原因分析

针对吸收塔塔壁和塔内喷淋层支撑梁被浆液冲刷腐蚀、穿孔的问题，笔者进行深入细致的技术分析，在2010年#5、#6号机组进行小修时，经过对原有设计图纸、现场实际安装尺寸核对和查问相关资料，冲刷腐蚀、穿孔问题的主要原因有如下几点：

1）造成喷淋层支撑梁被浆液冲刷腐蚀主要有两个方面的原因：一是喷嘴与支撑梁之间的设计尺寸没有达到安全距离尺寸；二是在施工时，有部分喷嘴现场安装尺寸与图纸设计尺寸的偏差比较大，导致部分喷嘴与支撑梁的水平距离以及上、下间距离缩小，而没有达到浆液喷淋的安全距离。因此，有部分喷嘴喷出浆液就直接喷射支撑梁侧面，由于石膏浆液呈酸性且含大量的CI离子，CI离子对金属有较强的腐蚀性，从而造成支撑梁被浆液冲刷腐蚀、穿孔现象。

2）造成吸收塔塔壁被浆液冲刷腐蚀主要有也有两个方面的原因：一是防腐厂家在对吸收塔塔壁进行防腐磷片施工时，检查气孔不彻底，导致部分针孔没有被处理掉，而且防腐厂家在拆除脚手架时对吸收塔壁有轻微的碰撞并留下损伤，事后没有采取补救措施；二是部分喷嘴存在设计、安装上的偏差：对于塔壁区的喷嘴，设计要求喷嘴中心距离与吸收塔塔壁的距离为700mm，现场测量部分都没有达到这个值，同是，喷嘴的安装角度有偏差，这样就使不合格的部分喷嘴喷出的浆液就直接喷射到吸收塔塔壁表面，而造成吸收塔塔壁被浆液冲刷腐蚀、穿孔。

3）喷嘴孔有堵塞现象。喷嘴部分孔口（内孔有杂物）堵塞后，喷嘴喷出的浆液就不是呈雾化状，而是成柱、线状，并且喷出浆液的角度也发生改变，这样柱、线状的浆液就直接喷到塔壁和支撑梁的表面，从而造成塔壁和塔内喷淋层支撑梁被浆液冲刷腐蚀的情况。喷嘴堵塞是由于循环泵吸入口塑料滤网（材质为聚丙稀）底板容易脱落（每次小修打开检查均有此现象），至使循环泵将吸收塔底部沉积杂物吸入，再打到喷淋层而造成喷嘴堵塞。在2010年小修检查发现#5塔堵塞的喷嘴及连接喷嘴管段达到129个，#6塔堵塞的喷嘴及连接喷嘴管段达到136个。

3、对策

针对吸收塔塔壁和塔内喷淋层支撑梁被浆液冲刷腐蚀、穿孔的问题，通过重新核算了塔壁及支撑梁附近的喷嘴位置，我们本着安全、节约投资且和保证不降低吸收塔脱硫效率的前提下，按如下方案进行改造。

1）对塔内支撑梁附近安装不合格的喷嘴，采用将喷嘴从现有位置垂直向下下调，下调长度在40mm～70mm间，再将喷嘴从原位置水平旋转?定角度进行调整，其具体每个喷嘴下调的长度及转动角度根据现场实际要求定，以支撑梁不被浆液喷到为原则。#5号吸收塔喷淋层下调长度喷嘴约65个；#6号吸收塔喷淋层下调长度喷嘴约70个。

2）对于吸收塔塔壁附近安装不合格的喷嘴，采用将靠近吸收塔塔壁的喷嘴在原位置旋转-定角度（大约45℃左右）后重新安装，这样可以避免浆液直接喷淋在塔壁上。其具体每个喷嘴需要转动的角度要根据现场实际测量后确定，以塔壁不被浆液喷到为原则。这类喷嘴#5塔改造约20个。#6塔改造约25个同。

3）对被腐蚀的支撑横梁及塔壁做了如下处理：对腐蚀比较严重并造成支撑横梁及塔壁穿孔部位，用一块相同厚度的钢板焊接直接填焊后，外部再进行磷片防腐；对腐蚀较轻微部分，将腐蚀点清理，直接填焊处理后，再进行磷片防腐。

4）对于循环泵吸入口塑料滤网（材质为聚丙稀），考虑到循环泵吸入口塑料滤网强度不够，底扳容易脱落损坏的问题，采用耐磨、耐腐蚀的不锈钢滤网（材质为1.4529）将其全部更换，从而解决了滤网底扳容易脱落损坏的重大决陷。

4、改造效果

吸收塔内喷嘴及滤网改造后，投运二年多来，设备运行正常，脱硫率92‰以上，达到了改造的预期目标。在2012年机组小修时检查，效果己很好，下面是喷嘴及滤网改造前后情况的对比情况。

从表1的数据看，经过此次对塔内喷淋层安装不合格的喷嘴进行改造，解决了吸收塔内部支承横梁及塔壁被冲刷穿孔造成的重大安全隐患；通过对循环泵进口滤网的改造，解决了循环泵进口滤网因底板容易脱落，致使喷淋层管道及喷嘴堵塞问题。

5、结束语

吸收塔内部塔壁和横梁被冲刷腐蚀穿孔以及喷嘴堵塞的问题，在电厂脱硫系统中是比较普遍存在的问题，很多电厂就是因为横梁被冲刷穿孔而造成支撑梁断裂，喷淋层蹦塌现象。同时，由于喷嘴的堵塞也会造成脱硫效率降低等现象。因此通过喷嘴及滤网改造，以解决电厂类似问题具有很好的参考意义。