吸收塔除雾器堵塞原因分析及对策

摘 要：本文重点介绍了目前火电厂石灰石湿法烟气脱硫吸收塔除雾器堵塞的主要原因，并通过分析国华定洲电厂除雾器堵塞主要原因，提出了避免堵塞的方法和措施。

关键词：除雾器，堵塞，冲洗，结垢

除雾器是吸收塔系统中的关键设备，其性能的好坏直接影响到湿法FGD系统的可靠运行。一旦除雾器出现故障，就会造成净烟气带浆液严重，大量带出的浆液对烟囱造成腐蚀，堵塞净烟道，烟囱排气中也会伴随着大量液滴给周围环境带来严重危害，除雾器故障不仅影响FGD系统，甚至可能导致整个电厂机组的停运。

1.吸收塔除雾器结垢的成因

经过脱硫后的净烟气中含有大量的固体物质，在经过除雾器时多数以浆液的形式被捕捉下来，粘结在除雾器表面上，如果得不到及时的冲洗，会迅速沉积下来，逐渐失去水分而成为石膏垢。由于除雾器材料多数为PP，强度一般较小，在粘结的石膏垢达到其承受极限的时候，就会造成除雾器坍塌事故。沉积在除雾器表面的浆液中所含的物质是引起结垢的原因。如果这些污垢不能得到及时的冲洗，就会在除雾器叶片上沉积，进而造成除雾器堵塞[1]。（见图1）

结垢主要分为两种类型：

湿-干垢：多数除雾器结垢都是这种类型。因烟气携带浆液的雾滴被除雾器折板捕捉后，在环境温度、粘性力和重力的作用下，固体物质与水分逐渐分离，堆积形成结垢。这类垢较为松软，通过简单的机械清理以及水冲洗方式即可得到清除【2】。

结晶垢：少数情况下，由于雾滴中含有少量亚硫酸钙和未反应完全的石灰石，会继续进行与塔内类似的各种化学反应，反应物也会粘结在除雾器表面造成结垢，这些垢较为坚硬，形成后不易冲洗。

2.吸收塔除雾器堵塞的原因分析.

由于除雾器的主要功能就是捕捉烟气携带的雾滴，因此形成湿-干类型的垢属于正常现象，脱硫系统都设计有冲洗装置将沉积的石膏垢定期及时冲洗掉【3】，防止其堆积。因此除雾器设计有冲洗水管，需要经常冲洗，按除雾器的设计要求，冲洗水要由一定的水压和水量来保证冲洗效果。而造成除雾器堵塞的主要原因是冲洗水的冲洗效果不足，造成无法按照要求将除雾器叶片上结垢的石膏冲洗掉【4】，因此造成除雾器的堵塞，而造成冲洗效果不足的主要有一下几方面。

2.1 除雾器冲洗水管断裂

由于除雾器冲洗水管和除雾器由于材质一般为 FRP 或 PP，安装公司的专业安装人员很少掌握 FRP 或 PP 的焊接技术，目前除雾器的安装一般由除雾器厂家临时聘用的人员进行水管的焊接和除雾器的安装，由于现场安装条件的局限性，现场塑料焊枪焊接很难保证塑料管对焊焊口的强度，对塑料焊口的质量控制和检验更是各建设、检修单位的弱项，从目前除雾器冲洗水管断裂发生的问题来看，大多数是由于冲洗水管焊口断裂造成。冲洗水管断裂后会造成冲洗水从断口处流出，水压降低，断裂管路上的喷嘴全部失效，所覆盖的冲洗范围内很快就会造成石膏结垢堵塞。（见图2）

2.2 除雾器冲洗水阀门内漏

由于除雾器冲洗水电动截止阀由于开关频繁，因此容易造成除雾器冲洗水阀门内漏。因为阀门内漏造成冲洗水压力不够，喷嘴喷射高度和冲洗水量达不到冲洗的要求，这也是造成除雾器堵塞的一个主要原因。通过查询DCS除雾器冲洗压力曲线可以得知，阀门内漏造成冲洗压力严重不足。（见图3）

2.3 除雾器冲洗程序控制误差大

通过对D C S系统历史记录的数据和现场设备进行分析，发现某些除雾器冲洗电动阀门反馈故障造成某些阀门打开的时间超出设定的开启时间，造成局部未对除雾器进行冲洗，造成除雾器局部堵塞【5】。

同时由于除雾器前后差压是直接反映除雾器是否堵塞的重要参数， 但在FG D 运行期间，经常性发现除雾器压差的测量不准确，造成长时间未对小石头除雾器进行冲洗，从而造成除雾器结垢。

3.除雾器结垢堵塞的对策

3.1除雾器冲洗水管的改造

由于每组除雾器冲洗系统前设计有电动阀门执行自动冲洗程序，因此当阀门快速开启时会产生瞬间的水击现象，因此为了适应高频率的水流的冲击，若使用FRP材质的管路，尽量不要使用对焊，将对焊改为承插焊，对于直管道的连接应采用法兰连接或者螺纹连接。

同时也可使用 316L 不锈钢管路作为冲洗管道，接口处全部采用焊接，外涂一层玻璃钢，这样可彻底避免因管路断裂造成的除雾器堵塞。 另外，冲洗水管的设计要考虑到水管的热膨胀问题，管卡采用滑动管卡。喷嘴设计应牢固，对于金属喷头应焊死，对于非金属喷头应设计止脱结构，防止喷头脱落[6]。

3.2 除雾器冲洗阀门的改进

由于电动蝶阀的严密性和抗磨性明显高于电动截止阀，因此建议将吸收塔除雾器冲洗阀门由电动截止阀改为电动蝶阀。同时应该加强定期对除雾器冲洗电动阀门的严密性进行检查。

3.3冲洗程序的改进

吸收塔的补水可全部由除雾器的喷淋水来平衡，在除雾器喷淋水程序控制上可作改进。由于水在上喷时，水流方向和气流方向一致，水雾很容易被气流带走，造成净烟气含水量大，因此上喷水的频率要控制，对于下层除雾器的向上喷水频率可加大，对于上层除雾器，向上喷水的频率应减少，剩余的水应该全部加在下层除雾器的下喷水，上，下层除雾器的下喷水由于是向下喷水可设计成连续喷水洗涤，喷头大小可按连续喷水来设计，保证最小的稳定水量，保证下层除雾器洗涤干净【7】。

对除雾器差压测量装置进行校验、管道进行吹扫。并根据最初显示的数值判断，差压变送器的正负取样管安装错位，对其进行正负侧管道改造，确保测量信号准确。建议采用环形取压，同时带吹扫。只有准确的压力测量，才能正确的进行监控。

对除雾器冲洗水阀行程反馈装置进行改造， 避免除雾器冲洗程控顺序执行过程中由于冲洗水阀的反馈不到位而终止冲洗程序。 由于冲洗水阀在一段时间没有运行后重新开启时需要较长时间， 故把每个冲洗水阀开关时间的故障反馈时间延长到10 s。避免由于开启时间长导致D C S误判断冲洗水阀故障。

3.4 加强除雾器的定期冲洗

应当对除雾器定期进行冲洗，通常2小时一次，低负荷可适当延长。加强控制吸收塔池的液位高度，在FGD运行过程中，除雾器冲洗的主程序为自动模式。三层冲洗水之间的冲洗停顿时间取决于烟气流量和吸收塔池的液位高度。 所以控制停顿时间的因素最终取决于吸收塔池的液面高度。所以加强吸收塔液位的控制是保证除雾器定期冲洗的重要措施。

3.5 利用检修机会对除雾器进行清理

利用每次机组停备的机会，将除雾器清洗干净，除雾器元件可采用水管或高压水进行冲洗（冲洗效果见图4），在冲洗过程中注意高压水冲洗的压力及位置，防止损坏叶片。严禁采取人工清理的方法，人工清理容易造成除雾器叶片粗糙度增加，增加除雾器堵塞的几率。

4.结束语

除雾器是保证吸收塔稳定性的关键内件，除雾器除水效果是控制净烟道、烟囱腐蚀的关键指标，除雾器带水又是 GGH 堵塞和影响现场环境的主要原因。

经过上述改造后，定洲电厂除雾器的问题有了很大改善。由于每个除雾器的设计和出现的问题不同，需要对每个具体问题具体分析，只有认真研究问题产生的原因，严格在冲洗水管和除雾叶片的设计、材料、施工、水压参数、阀门泄漏等关键环节把关，严格按工艺要求进行定期冲洗，才能保证除雾效果，提高脱硫系统的稳定性。

参考文献：

[1] 曾庭华. 湿法烟气脱硫吸收塔系统的设计和运行分析[J]. 电力环境保护， 2002， 18（4）： 5～9.

[2] 朱治利. 石灰石-石膏湿法脱硫技术中的问题[J]. 四川电力技术， 39～43.

[3] 张羽， 王力. 香港南丫电厂湿法烟气脱硫工艺系统及其运行情况[J]. 广东电力， 1999， 12（1）： 59～61.

[4] 周至祥， 段建中， 薛建明. 火电厂湿法烟气脱硫技术手册[M]. 北京： 中国电力出版社. 2007.

[5] 苏大雄 ，钱枫. 石灰湿法脱硫过程中pH条件对结垢的影响. 环境污染与防治 ，2000 ，27（3） ：198 - 200.

[6] 周祖飞. 垒新荣. 影响湿法烟气脱硫效率的因素分析[J ].浙江电力 ， 2001， 3： 42 - 45.

[7] 王志轩 ，潘荔. 我国火电厂烟气脱硫现状、问题和对策[J ]. 中国电力，2004 ，37（增刊） ：124.

作者简介：

单永华（1984- ），男，双学士学位，助理工程师，主要从事于电厂脱硫设备检修技术管理工作。