《FGD装置运行特点和主要故障及对策》由会员分享，可在线阅读，更多相关《FGD装置运行特点和主要故障及对策（61页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、FGD装置运行特点和 主要故障及对策,目 录,1.FGD装置运行特点 2. FGD装置主要故障及对策,1. FGD装置运行特点,典型化工生产 处理烟量大、浓度低、效率要求高; 反应复杂 生成几十种可溶物和多种固体物; 影响因素多 液气比、烟气流速和分布均匀性、SO2浓度、含尘量、石灰石活性、浆液浓度、pH值、氧化程度、Cl-浓度、罐体大小等; 反应介质是悬浮浆液,含固量 10-30%;,1. FGD装置运行特点(续）, 低温常压 45160 负压系统：-15100mb 腐蚀严重，腐蚀环境变化大 PH18,Cl- 170g/L 磨损严重 沉淀和堵塞,2.运行常见故障及对策,2.1 结垢及沉积物
2、2.2 磨损 2.3 腐蚀 2.4 脱硫性能下降 2.5 副产品石膏品质差 游离水含量高 石膏中酸不溶物含量高 未反应CaCO3含量高 CaSO31/2H20含量偏高 2.6系统水平衡破坏,2.1 结垢及沉积物,2.1.1结垢和出现沉积物的部位 1) 烟气挡板底部、转轴轴承积灰 2) GGH积灰和沉积物 3) 吸收塔干/湿界面沉积物(图14) 4) 吸收塔内横梁和喷淋母管底部、喷嘴和反应罐壁面结垢以及罐底局部堆积沉淀物 5) 氧化布气管堵塞和喷嘴结垢 6) 除雾器结垢和沉积物堵塞流道 7）浆液管道结垢和堵塞 8）烟道积灰,吸收塔干/湿界面位置,2.1 结垢及沉积物（续上）,2.1.2 结垢和出
3、现沉积物的原因和对策 1) 烟气挡板底部、转轴积灰 设计不当，烟道底部积灰，致使挡板门无法开启或关不到位； 挡板门叶片转轴轴承位置设计不合理或气封性不好，烟尘进入轴承，卡涩转轴使开闭失灵。 2) GGH积灰和沉积物,回转式GGH严重堵灰原因,原因： 烟尘含量高; 烟气中SO3在温度较低的换热元件表面冷凝成粘稠的硫酸，烟尘易粘附(即所谓GGH工作在湿态或半湿态问题，出现类似水泥的可硬化沉积物）; 浆液从吸收塔入口烟道进入GGH原烟气侧； 浆液顺着吸收塔出口烟道流入GGH净烟气侧； 除雾器效率下降，大量液滴带入GGH净烟气侧，粘附在换热元件表面被烤干成硬垢；（黄埔ME正常带液量2.8t/d) 冲洗
4、效果不理想。,吸收塔与GGH相对位置图,回转式GGH严重堵灰情况 停机时采用移动式高压冲洗水枪彻底冲洗过GGH换热元件。运行46天后又被堵，单侧压差达600pa。,这是HP 水冲洗6次后的情况，仍未冲干净。,3) 吸收塔干/湿沉积物,原因： 吸收塔入口烟道是高低流速（10m/s 3m/s)的过渡段，易形成涡流，喷淋下落浆液被带入吸收塔入口烟道； 吸收塔入口烟道温度梯度大（80150 45),粘附在热烟道壁面上的浆体液滴被烤干形成沉积物； 烟气中的飞灰被湿化粘附在烟道上。 防止方法： 正确设计吸收塔入口烟道，烟道伸入塔内，将干湿界面向塔内移，深入塔内的烟道具有最佳倾斜角度 15-18，可省除干湿
5、界面冲洗水； 第一喷淋层至少高出入口烟道顶部23m； 降低烟气含尘量。,4) 吸收塔内横梁和喷淋母管底部、喷嘴和反应罐壁面结垢以及罐底局部堆积沉淀物,结垢原因： 塔内凡大量浆液不能到达的部位，如横梁（特别是方形梁）和喷淋母管底部、长期不用的喷嘴易结垢； 浆液石膏过饱和度1.3、罐体体积偏小、pH值过高、搅拌不均匀，局部浓度较高或罐底出现； 氧化不充分，出现硫酸钙和亚硫酸钙混合结晶。,4) 吸收塔内横梁和喷淋母管底部、喷嘴和反应罐壁面结垢以及罐底局部堆积沉淀物（续）,防结垢措施 保持足够高的L/G； 充分氧化； 浆液吸收的SO2量不超过10mmol/l，防止石膏 过饱和度超过1.3的一项重要措施
6、； 反应罐应有足够的浆液体积； 有足够的石膏晶种，含量不小5wt%； 避免大幅度改变浆液pH值和采用过高pH值 运行,防结垢措施（续） 烟气和浆液分布均匀，避免局部L/G下降和未湿化的死区； 减少吸收塔内的构件； 合理布置搅拌器，充分搅拌可防止局部浓度过高； 定时冲洗干湿界面； 避免长期停运某一喷淋层；,吸收塔喷淋层和堵塞的喷嘴 45个月未投运的喷嘴,吸收塔反应罐壁结垢，垢厚可达20mm,5) 氧化布气管堵塞和喷嘴结垢,氧化布气管堵塞原因： 当罐内有浆液，氧化风机停运，固定管网式氧化管易发生堵塞现象。但鲁奇设计的脉冲悬浮装置在FGD系统处于备用时可以停运，上层浆液很快被澄清，不易堵管； 氧化管
7、未设计或未投运饱和、减温喷水，或间息喷水的间断时间太长或喷水量不足。,喷枪搅拌器氧化装置和结垢的喷枪,鲁奇的池分离器和固定管网式氧化布气管,6) 除雾器结垢和沉积物堵塞,原因： 垢产生的原因：被捕获在板片上的浆液如不及时冲洗走，浆液中未反应完的石灰石可继续吸收烟气中残留的SO2形成石膏垢，特别在高pH值运行工况下； 产生沉积物的原因： 除雾器设计不合理； 吸收塔烟气流速过高或流速分布不均匀，局部偏高； 冲洗系统设计不合理或运行中冲洗不正常。,除雾器板片间的沉积物和垢,除雾器板片间的垢片,除雾器停止冲洗2天严重堵塞的情况,在除雾器严重堵塞的发展过程中，造成除雾器下游侧管式再加热器积满了石膏,7）
8、管道结垢和堵塞,管道结垢原因： 浆液具备结垢条件，管道流速低； 长距离输送浆管或从室内至室外浆管，由于温度下降，使原本为石膏饱和溶液转变成过饱和溶液，石膏结晶在管壁上析出形成垢。 管道堵塞原因： 管道设计不合理，特别是自流浆管，坡度太小甚至出现U形布置； 停机后未排空浆液； 阀门内漏，或阀门未关到位，或被异物堵塞； 向高位输送浆液的泵出力严重下降。,8）烟道积灰,从系统出口烟道和 旁路烟道清出的积灰 多达数吨。 管式GGH烟道底部、 回转式GGH原烟气入 口和净烟气出口的低 位烟道以及水平流除雾 器出口烟道易聚集沉 积物。,2.2 磨损,2.2.1 主要磨损设备和部件 吸收塔循环泵、排浆泵、脉
9、冲悬浮泵和石灰石供浆泵的叶轮和前护板，泵轴（轴封失效时)； 金属桨叶式搅拌器桨叶端部； 浆液管道上的蝶阀工作在半开状态，将不适合用作调节阀的蝶阀用作浆液调节阀； 调节阀和节流孔板下游侧衬胶管和半径较小的弯管；,2.2 磨损（续）,2.2.1 主要磨损设备和部件（续） 吸收塔喷浆能直接冲刷的部位、横梁与塔壁连接处的内衬（受沿塔壁下淌浆液的冲刷）； 表面无防磨层的吸收塔喷淋母管，特别是液柱塔的喷浆管。喷淋量1m/min（暴雨2550mm/min)； 反应罐出浆管与罐体连接的拐角； 管式GGH降温侧管束肋片。,衬胶循环泵运行7000多小时叶轮磨损情况（浆液含固量20wt%),衬胶循环泵运行7000多
10、小时前护板磨损情况,循环泵运行8000多小时A49合金叶轮磨损情况(浆液含固量30wt%),叶片磨损细部照片,浆液过流件的腐蚀和磨损,浆液循环泵的腐蚀和磨损,（说明同上图）,吸收塔搅拌器运行一年多后的磨损情况,2.2 磨损（续）,2.2.2 磨损原因和对策 浆液含固量、流速越高，转动设备的转速越高，浆泵和阀门磨损越严重。含固量不宜超过15wt%，流速23m/s。 合理选择耐磨材料，选用金属要同时考虑耐腐蚀性和材料硬度，如高铬合金（Cr28、A49、A51)、双向不锈钢G-X3和碳化硅护板等；FRP浆管的磨损面应有34mm耐磨层；浆液调节阀宜选用陶瓷阀芯；,2.2 磨损（续）,2.2.2 磨损原
11、因和对策（续） 合理设计防磨损结构：浆液调节阀下游侧应紧接一小段陶瓷管；浆管上尽量少用节流孔板，及时更换磨损的孔板；避免小半径弯管；流速高的拐角应有加强的防磨结构； 降低烟气含尘量可降低对风机、导流板等设备的磨损；最好不要采用耐磨性差的蝶阀来调节浆液流量，关闭蝶阀时要确保已关死，高速泄漏浆液很易冲刷阀芯。,2.3 腐蚀,2.3.1 FGD系统腐蚀区域 1)无烟气换热器的FGD系统 吸收塔干湿交界处至烟囱出口以及旁路挡板至烟囱入口； 接触浆液的设备。 2）有烟气换热器的FGD系统 GGH原烟气入口至烟囱出口以及旁路挡板至烟囱入口； 接触浆液的设备。 不同腐蚀区域的腐蚀环境不相同。 与高温原烟气接
12、触的设备一般不会遭受腐蚀。,2.3 腐蚀（续）,2.3.2耐腐蚀材料的选择 耐腐蚀材料的选择应考虑腐蚀介质的温度、pH值、流速、腐蚀物质的类型（Cl-、酸冷凝物等）和浓度以及是否有沉积物。 处于腐蚀区域的烟道挡板门：6-Mo超级奥氏体不锈钢（如AL-6XN(N08367) 或254SMO(S31254)等 ）+碳钢复合板； 回转式GGH壳体：玻璃鳞片树脂内衬（考虑温度）；回转式GGH换热元件：搪瓷钢板。 GGH原烟气出口至吸收塔干湿界面之间烟道： 玻璃鳞片树脂内衬或硼硅酸盐玻璃泡沫块。,2.3.2耐腐蚀材料的选择（续） 吸收塔入口干湿界面烟道：C276复合板或墙纸、耐高温玻璃鳞片树脂内衬（温度
13、 120） 。 吸收塔模块：玻璃鳞片树脂或橡胶内衬，或根据不同腐蚀环境选用317LC-276不同等级的耐腐蚀金属材料。 吸收塔出口之净烟气挡板之间的烟道：玻璃鳞片树脂内衬。 旁路挡板至烟囱入口烟道：玻璃鳞片树脂内衬、硼硅酸盐玻璃泡沫块或贴双向不锈钢墙纸（推荐）,2.3.2耐腐蚀材料的选择（续）,浆管：碳钢管内（外）衬橡胶或FRP管。 搅拌器：桨叶搅拌器：不锈钢或橡胶衬复碳钢 脉冲悬浮管：FRP管+碳化硅喷嘴 吸收塔喷淋管：耐磨FRP管或碳钢内外衬复橡胶+碳化硅喷嘴。 吸收塔多孔托盘：C-276或 6-Mo超级奥氏体不锈钢。 除雾器：PP；除雾器冲洗水管： FRP管或不低于317L不锈钢。 氧化
14、气管：喷枪式：FRP管；管网式： 6-Mo超级奥氏体不锈钢或C-276（根据Cl浓度确定）。,吸收塔模块各组件通常采用的材料,通常用于FGD的合金化学成分（%）和分级排序,合金化学成分（%）和分级排序（续1）,合金化学成分（%）和分级排序（续2 ）,合金化学成分（%）和分级排序（续3 ）,2.3.3产生腐蚀的原因,未采取防腐措施； 防腐材料选择不当； 实际腐蚀环境与设计腐蚀环境发生了较大变化（pH、Cl-浓度)； 耐蚀金属结构设计不合理：表面有沉积物，引起缝隙腐蚀。金属与金属或金属与非金属连接件之间出现缝隙腐蚀。 橡胶或树脂内衬过早损坏引起基材腐蚀：内衬材料质量低劣、不良施工质量、环境温度超过
15、规定的使用温度、流体冲刷磨损和机械损坏。 GGH换热板搪瓷质量低劣，过早腐蚀穿孔。,2.4脱硫性能异常的原因,2.4.1 pH设定值设定得太高或过低 pH设定值太高：脱硫率高、石灰石耗量大、 循环浆液中过剩CaCO3偏高、石膏品质下降。 pH设定值过低：与上述情况相反。 2.4.2 pH测值偏差较大 pH测值偏高：石灰石给浆量和脱硫率下降、循环浆液中过剩CaCO3偏低、石膏品质上升。 pH测值偏低：与上述情况相反。,脱硫效率和石灰石利用率与pH的关系示意图 兰线脱硫率与pH关系 红线石灰石利用率与pH关系,2.4脱硫性能异常（续）,2.4.3吸收剂活性被封闭 AlFx化合物封闭：pH值下降严重
16、、大量加入石灰石浆液pH也不上升，脱硫率下降； 原因：烟尘浓度高，pH低，烟尘带入大量铝化合物，在低pH下形成可溶行Al+3并与浆液中F-形成AlFx化合物吸附在石灰石颗粒表面，阻止其溶解，活性下降。 可溶性亚硫酸盐封闭：需提高pH值才能达到一定脱硫率，循环浆液中过剩CaCO3偏高、石膏品质下降。严重时也会出现封闭石灰石活性现象。 原因：氧化不充分、循环浆液中可溶性亚硫酸盐浓度明显增大。,浆液中可溶性亚硫酸盐浓度与 未反应CaCO3浓度 的关系,2.4脱硫性能异常（续）,2.4.4石灰石品质下降 颗粒较粗或活性下降，达到相同pH和脱硫率时耗粉量增加，循环浆液中过剩CaCO3偏高、石膏品质下降。 2.4.5 L/G比下降 L/
