湿法脱硫系统中管路堵塞和泄漏的防止郭正朝（山西兴能发电有限公司，山西 太原 030206）摘要：电厂的烟气湿法脱硫系统有众多浆液管路，在运行中往往发生大量的堵塞和泄漏，严重影响脱硫系 统的稳定运行根据日常的脱硫检修工作，分析了产生这些管路缺陷的主要原因有三个方面，第一是工艺设计 不合理，第二是安装质量差，第三是材料不合格或不能满足脱硫工况在分析以上原因的基础上，针对性地提 出解决办法，使得脱硫系统的这类常见问题得到了很好解决关键词：脱硫；管路；堵塞；泄漏引言山西武乡和信电厂为2X600MW燃煤机组脱硫系统采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺，反 应塔为鼓泡吸收塔，各种工艺管路约8000米，其中衬胶衬塑管约4000米；大小阀门995个，由于 运行介质极具腐蚀和冲刷性，管路跑冒滴漏严重；同时运行中设备切换启停，又造成管路的堵 塞因此管路泄漏堵塞占了缺陷的一半还要多，严重影响了系统的稳定运行，同时还造成现场 浆液横流，达不到文明生产的要求1 防止管道堵塞1.1 情况简介采用石灰石--石膏湿法脱硫工艺的脱硫系统包含有很多箱罐、管路、泵体和喷嘴，在其中 流动或储存的是比较浓的浆液，因而运行一段时间后喷嘴往往会堵塞，系统停运再启动时总有 一些管路或泵体堵塞，严重影响了系统的及时投运。
在武乡电厂的脱硫系统，较严重的有以下 几种表现：磨机研磨水管堵塞、石灰石旋流器旋流子堵塞、鼓泡塔冲洗水喷嘴堵塞、烟冷器浆 液管和喷嘴堵塞、进塔的滤液管、返回水管和事故管堵塞、滤液箱积泥、脱水皮带机密封水通 道堵塞、地坑出口管路堵塞等1.2 分析和解决：1.2.1 管路布置不合理：管路布置设计必须考虑一定斜度，保证在管路停运时能够从一端或两端分别退走；不能设 计有积水弯或低位管段，避免浆液积存沉淀；管路上要尽量减少死角和盲区，在有三通和支路 的管段上，阀门应布置在分叉处，在冲洗水管的封闭端最好装一个喷嘴，避免浆液在死角或盲 区积存沉淀；管路不能设计太多的弯头和缩口管段，避免流速太慢而沉积；要根据介质浓度调整合适的管径，管径太粗会造成浆液流动慢而沉积，管径太细一旦有较大杂物和颗粒就容易堵 塞吸收塔区域地坑泵出口管路分成三支去1#2#吸收塔和事故浆液箱，三路支管经常堵塞，经 分析发现当浆液去1#塔时，由于三通后1-2米才布置2#塔和事故箱的阀门，因而在分支处造成浆 液积淀和堵死，另外1#2#管路相互切换时，停运管路的浆液不能回到吸收塔或地坑造成管路堵 塞；基于以上分析，我们将阀门挪位、将水平管改造为45°斜管，并完善运行方式—在切换管路 时先停泵退走浆液后再关门切换，解决了这个问题。
改造前布置示意见图1，改造后布置示意见 图2图1：改造前 图2：改造后烟道冷凝水带有灰份，当主烟道回水管管径过大、坡度过小时（实际仅20°左右），极易积 淀堵塞；当管路坡度改为45°后，主烟道回水管再没有堵塞湿磨起停时研磨水管总堵塞，发现研磨水管接入磨机的石料进料箱，停水时石子堵塞管口， 同时管路太细（DN50）,管路布置拐弯过多；后将管路入口改到石料箱上方的进料管，同时将管 路变粗（DN80）,末端采用胶皮管减少弯头4个，解决了该处管路堵塞1.2.2 没有设计排放门或浆液排放管路：对于较长的管线或有低位布置的管线，除按以上要求设计外，还应当在最低位置以及容 易积存浆液的位置设计排放管路或排放门（同时设计排空门使排放顺畅），当管路停用时进行排 空操作，避免停运期间积液沉淀堵塞管路例如进塔的滤液管、返回水管和事故管有较长的水 平段和低位管段，当我们在最低位安装排放管路后基本再没有发生堵塞现象1.2.3 由于天气寒冷设备和管路冻结而堵塞：一般讲如果天气不是太冷，只要管路和设备运行就不会发生冻结；关键是当设备和管路停 运时能否排尽积液，这必须靠2.2.2条设计排放管路解决，对于泵或设备最好也有排污口或排放 堵；实在不能改造和安装排放管路，就要完善保温，必要时采取拌热措施（电拌热或汽拌热）。
1.2.4 没有设计冲洗系统，或者冲洗系统不合理：并联泵出口设置有止回阀，这会使运行泵的浆液在备用泵出口积存；同时泵停运后浆液会 在泵体和出入口管路内沉淀；因此必须在泵的出入口分别设置阀门，在出入口之间设置冲洗水 管和排污门；停泵后能够分别排放浆液并冲洗泵体、出口管路，泵入口堵塞后也能冲洗入口管 对于母管后的两路分管，要在分管上布置冲洗水管1.2.5 外部杂物进入浆液系统：石灰石在开采中夹杂有树枝、草根、木屑等，磨机出料口滤网太小，浆液从滤网中间溅出 使得许多杂物进入浆液系统，最后进入吸收塔，并造成喷嘴堵塞另外当磨机运行调整不合适时，较大的石料颗粒进入浆液系统，并且首先会堵塞石灰石旋 流器的旋流子以上问题，在石灰石浆液箱进口和吸收塔浆液进口分别增加滤网后得到了解决， 滤网的孔径按照实际情况考虑（选择①10mm）脱硫现场有许多开放式沟道，在刚投运时，包括几个地坑都是敞口的，这不可避免地使得 外部杂物进入浆液系统；为此尽可能将沟道和地坑封闭，同时在地坑入口增加箅子在检修工作中要杜绝随意抛掷杂物，检修完毕要严格清理工作现场，不能留下任何线绳、 纸片、塑料、胶带等；清扫工作中要严禁将杂物扫入沟道、卸料斗，严禁将垃圾倒入皮带机和 敞口容器，现场泄漏的浆液不能直接回到系统，要干涸后清理。
1.2.6 没有设计过滤系统或过滤系统失效：浆液循环泵入口设计有滤箱，但发现滤箱内滤网和箱体不能贴合紧密，使得杂物能够进入 烟冷器管路，而堵塞喷嘴；另外发现箱内滤网孔径不合适（太小滤网很快堵塞需要频繁冲洗， 太大起不到作用，需要考虑浆液喷嘴通径来确定滤网孔径），因此滤箱不完善是管路和喷嘴堵塞 的主要原因之一由于石膏旋流器在系统的下游，所以石膏旋流子被胶皮、玻璃鳞片堵塞很多次，因此我 们在石膏缓冲箱出口增加了过滤器，极大减少了石膏旋流子的堵塞真空皮带脱水机的密封水路和滤布冲洗水管经常堵塞，检查发现是管路中的垢渣堵塞了水 眼，除将水眼扩大外，还在供水泵出口和冲洗管的入口分别布置了Y型不锈钢过滤器，过滤了介 质和管路的渣垢，以后该处管路再没有发生堵塞1.2.7 管道和设备防腐层脱落脱硫管道大多是衬胶管和衬塑管，吸收塔和箱罐内壁也有防腐层（衬胶、玻璃鳞片等），各 处的防腐层可能会破损脱落，还有许多塔内部件可能会损坏脱落，这些碎片零件会在系统内流 动而堵塞喷嘴和管路因此在计划检修中要彻底全面检查各处防腐层，对鼓裂开脱的防腐层及 时修复；在日常消缺中对泄漏的管道，要尽量及时更换衬塑管还有一种问题，就是衬塑层的内鼓造成管路堵塞，主要是采用插入式生产方法的衬 塑管的塑料层和外壁钢管粘合性不好，在脱硫浆液温度下塑料层膨胀量过大而内鼓，后来更换 供货商，采用喷融式生产的衬塑管，基本杜绝了此类问题的发生。
1.2.8 地坑和箱罐没有布置搅拌器或搅动装置脱硫箱罐和地坑必须有搅拌器或搅动装置，才能保证浆液不沉淀滤液箱在使用一段时间 后，底部积泥严重，曾多次导致故障，分析原因主要是没有设置搅拌机或搅动装置因此将滤 液泵的再循环管从顶部插入改为从底部水平插入（水平插入不能太深，否则扰动效果不好），使 得滤液箱的浆液在高速扰流下不能够沉淀，石膏细小颗粒回到制浆罐或吸收塔2.2.9 严格运行操作，调整浆液参数，也是防止堵塞的重要方面：运行人员要按规定严格执行冲洗和排放操作程序，及时清洗排空泵体、管道、设备；同时 调整浆液参数以减少吸收塔内部的积垢，从而避免脱落的硬垢堵塞管路和喷嘴为避免堵塞现 象，从运行角度需要注意的细节还有很多，例如系统停运时，可以适当降低吸收塔液位以减少 氧化风管积垢堵塞脱硫系统是一个整体装置，脱硫过程是一个连续流程，某处堵塞或局部堵塞必须从各方面 综合考虑、必须从各个环节把关设卡才能解决2 解决管路频繁破损与泄漏2.1 情况简介脱硫系统有大量的管路，主要是浆液管，运行的介质既有腐蚀性，又含颗粒而具有高速冲 刷的性质，某些部位的管件极易损坏，石灰石旋流器底流管进磨机的弯头往往用不了2个月，就 磨漏损坏；另外还有卸料系统的石料输送管路也因为石料磨损而经常更换；工艺水管路的某些 位置也极易泄露。
这类问题不仅影响设备运行，耗费材料费用和检修工时，还严重污染环境 2.2 分析与解决2.2.1 使用更好的材料浆液管泄漏的主要原因是运行工况恶劣，既有腐蚀又有冲刷和磨损脱硫浆液管一般采用 衬胶或衬塑，在弯头、变径、三通、阀门前后的部位这些材料往往不能经受带颗粒的高速流体 冲刷，即使有充足备件，频繁损坏也使得使用该种管件费时费力费钱，因此考虑对这些部位重 新选用一种耐磨管选用时优先考虑抗冲刷和抗磨性能，同时兼顾耐腐蚀性；限于条件，抗磨 性能主要以硬度为指标，硬度＞56HRCO通过调研武乡电厂选择了抗磨白口高铬铸铁复合管，这种管道为复合管，内层是抗磨白口 高铬铸铁（原牌号是KmTBCr26G或KmTBCr35,要求在此基础上提高Ni含量＞2.0%）,外层是普通碳 钢管，保证该种管既保证抗磨耐腐的性能，又避免了管道的脆裂，同时比纯粹的高铬铸铁降低 了成本和价格首先定做该材料管路进行试用，将石灰石旋流器底流管进磨机的弯头更换为抗磨白口高 铬铸铁复合管，使用效果极好（从2007年6月到目前没有发生破损）现在武乡电厂脱硫系统所 有易磨漏部位的浆液管件基本都采用了该种材料，例如石膏浆液管路电调门后直管、进旋流器 的三通，所有浆液泵的出口变径短管，有效避免了这些位置的频繁泄漏，也节约了生产费用。
2.2.2 重新布置管路的坡度和走向原则上管路布置应尽量减少流体对管壁的偏刷和流速的突变例如：管路布置尽量减少弯 头和变径，管路转弯尽量加大转弯半径，尽量采用大角度弯头（145°或120°），变径管要加长以 减少流速的突然变化；为了减少管路损坏，可以不按照横平竖直的要求布置例如进出石灰石 旋流器的浆液管的5处直角弯总是磨漏，在更换材料的同时将管路重新布置，弯头改为大半径圆 弧过度的45°，相应水平管路改为45°斜向布置，经过以上改进，该处再没有发生破损泄漏改 造后见图32.2.3 减少管路连接法兰，简化管路通过尽可能减少管路连接处，能够有效减少管路的泄漏缺陷例如，除雾器顶部的冲洗水 管路，各个管段和三通全部采用法兰连接而成，短短的180米管路总共有近400个法兰，在运行 中经常发生泄漏，尤其在冬天因为是室外管路，由于连接处的胶垫老化脆化而频繁发生泄漏 而将该处所有法兰全部改为焊接管路后，除雾器顶部冲洗水泄漏再没有发生2.2.4 严格要求管路制作安装质量管路制作安装工艺不到位时，也会产生泄漏制作安装管件时除符合相关标准外，尤其还 要注意以下几点：新制金属管口必须做到垂直不偏斜；管件内壁必须平整不能有凹坑和突起； 为减少流体在法兰连接处的扰动，法兰外平面应和管件齐平焊接，并且要开坡口焊接，焊后务 必打磨平端面；管路连接不能有错口；胶皮垫内孔要圆整，大小要和管内径相同，安装时要和 管道内孔不能偏斜。
2.2.5 避免和减少管路的冲击和振动当泵启停、阀门开关和管路切换时，管路受到冲击；压力和流量的变化往往造成管道振动 这些振动和冲击到一定时间往往在管路的薄弱位置造成失效因此需要从切换程序、调整流体 参数、管路固定等方面避免管路受到冲击和振动 例如除雾器冲洗水设计有自动冲洗程序逐组进行冲洗，但以前的冲洗程序是：上一组冲 洗阀门关闭后，开启下一组冲洗阀门，较大的水压会严重冲击管路和阀门，使得管路破损、阀 门损坏尤其是除雾器内部水管是PVC,在水压突变下焊口往往开裂后来让热工人员修改冲洗 程序：将所有阀组冲洗周期交叉10秒，即上一组阀门关闭前10秒开启下一组阀门极大减少了 管路的破损2.2.6 取消泵系统的再循环管路 脱硫的大多数泵采用分流调节,设置有再循环管路,管路上的弯头。