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1、湿法脱硫系统设备常见故障处理方法及预控措施*一、脱硫系统概述1、湿法脱硫工艺流程 石灰石石膏湿法脱硫工艺系统主要有：烟气系统、吸收氧化 系统、浆液制备系统、石膏脱水系统、 排放系统组成。其基本工艺流程如 下：锅炉烟气经电除尘器除尘后，经 过引风机、引风机出口烟道、吸收塔 入口烟道，进入吸收塔。在吸收塔内 烟气自下向上流动，被向下流动的循 环浆液以逆流方式洗涤。循环浆液自 吸收塔底部由浆液循环泵向上输送 至吸收塔喷淋层，每个浆液循环泵与 其各自的喷淋层相连接（共 4 层），rwQ I jp.l CLE.Am 哇JI LL I jrU -A-J!3 口UL I S.I*, g- .Jil ub-O
2、ji 口且i gU二 f 3aq -由塔内设置的布液管道及喷嘴雾化后分散成细小的液滴均匀喷射到 吸收塔整个断面，使气体和液体得以充分接触洗涤脱除烟气中的S02、S03、HCL和HF。与此同时，吸收SO2 ( S03 )后的浆液在 吸收塔内“强制氧化工艺 ”的处理下被导入的空气强制氧化为石膏 (CaSO42H2O ),并消耗作为吸收剂的石灰石。石灰石与二氧化硫 反应，经强制氧化生成的石膏，通过石膏排出泵排出吸收塔，进入石 膏脱水系统。脱水系统主要包括石膏水力旋流器(一级脱水设备)和 真空皮带脱水机(二级脱水设备) ,最终形成湿度小于10%的石膏副 产品 。经过净化处理的烟气流经两级除雾器除雾,在
3、此处将清洁烟气中所 携带的浆液雾滴去除。同时按程序用工艺水对除雾器进行冲洗。进行 除雾器冲洗有两个目的,一是防止除雾器堵塞,二是冲洗水同时作为 补充水,稳定吸收塔液位。在吸收塔出口，烟气一般被冷却到4655C左右，洁净的烟气通过烟道进入烟囱排向大气。2、脱硫过程主反应 ：1 . SO2 + H2O f H2SO3 吸收2 . CaCO3 + H2SO3 f CaSO3 + CO2 + H2O 中和3CaSO3 + 1/2 O2 f CaSO4 氧化4 . CaSO3 + 1/2 H2O f CaSO31/2H2O 结晶5 . CaSO4 + 2H2O f CaSO42H2O 结晶6CaSO3
4、+ H2SO3 f Ca(HSO3)2 pH 控制吸收塔中的pH值通过注入石灰石浆液进行调节与控制，一般pH值在 5.56.2 之间。二、主要工艺系统设备及功能1、烟气系统烟气系统包括烟道、烟气挡板、密封风机、事故喷淋装置等设备 组成。烟气挡板一一实现FGD装置投入和退出运行，分为原烟气挡板、 净烟气挡板和旁路烟气挡板。前者安装在吸收塔的进、出口，旁路挡 板安装在原烟道与烟囱之间。当FGD系统运行时，旁路烟道关闭， 接通密封空气进行密封。当 FGD 系统故障或入口烟温超过设计值时 旁路烟气挡板打开，同时关闭原烟气和净烟气挡板，同时接通密封空 气进行密封，保证故障时 FGD 系统迅速退出运行，确
5、保锅炉的正常 运行和 FGD 防腐层不被破坏。2、吸收系统吸收系统的主要设备是 吸收塔，是脱硫系统的核心装 置，完成对 SO2、SO3 等有 害气体的吸收。我们采用的是 喷淋塔结构，是石灰石石 膏湿法烟气脱硫工艺中的主 导塔型。喷淋层设在吸收塔的中上部，吸收塔浆液循环泵对应各自的喷淋 层。每个喷淋层由母管、支管和喷嘴组成，喷嘴就布置在直管的末端， 其作用是将循环浆液进行细化喷雾，以实现均匀的喷淋效果。吸收塔循环泵将塔内的浆液循环打入喷淋层，为防止塔内沉淀物 吸入泵体造成泵的堵塞、叶轮磨损及喷嘴的堵塞，循环泵前都装有半 圆状的玻璃钢滤网。氧化空气系统是吸收塔内的重要部分，氧化空气的功能是保证吸
6、收塔反应池内浆液得到充分氧化并生成石膏。氧化空气注入不充分将 会引起石膏结晶的不完善，还可能导致吸收塔内壁的结垢，浆液脱水 困难等现象。吸收塔内还包括除雾器及其冲洗设备，吸收塔内最上面的喷淋层 上部设有二级除雾器，它主要用于分离由烟气携带的液滴，采用阻燃 聚丙烯材料制成。3、浆液制备系统浆液制备通常分湿磨制浆与干粉制浆两种方式。不同的制浆方式所对应的设备也各不相同。马电采用湿磨制浆方 式主要设备包括：卸料仓、振动给料机、斗式提升机、埋刮板输送机、 石灰石料仓、皮带给料机、湿式球磨机、浆液循环箱、磨机浆液循环 泵、浆液旋流器、浆液箱、浆液搅拌器、浆液输送泵等组成。浆液制备系统的任务是向吸收系统提
7、供合格的石灰石浆液。通常 要求粒度为90%小于325 目。4、石膏脱水系统石膏脱水系统包括水力旋流器和真空皮带脱水机、真空泵等关键 设备。水力旋流器作为石膏浆液的一级脱水设备，其利用了离心力加速 沉淀分离的原理，浆液流切向进入水力旋流器的入口，使其产生环形 运动。粗大颗粒富集在水力旋流器的周边，细小颗粒则富集在中心。 已澄清的液体从上部区域溢出 （溢流）；而增稠浆液则在底部流出（底 流）。经一级脱水后的石膏浆液固率达到 50% 。真空皮脱水机将已经经过水力旋流器一级脱水后的石膏浆液进 一步脱水至含固率达到 90%以上，输送存储于石膏库外运。三、脱硫系统设备及常见问题1、 烟气系统(1 )增压风
8、机和GGH换热装置2006年以前设计一般装设有增压风机主要作用是克服GGH（气 气换热器）装置的阻力，以及烟囱排烟温度降低造成的压力变化。装设 GGH 装置的目的：原烟气经吸收塔脱硫后，净烟气温度降 低至45559，现象：一是，烟气低于酸露点温度引起吸收塔出口 烟道及烟囱的结露腐蚀，二是，烟气自拔扩散能力下降引起酸性石膏 雨。GGH既利用原烟气热量通过换热提高吸收塔出口的排烟温度（可 达到80度左右）避免结露腐蚀，提高烟囱自拔扩散能力（其结构原 理类似于锅炉空气预热器）。但是在实际应用中通过GGH换热后并不能完全避免结露现象， 反而因运行温度升高造成烟道和烟囱腐蚀加剧，同时，GGH装置的 直接
9、投资大（占FGD系统总投资的15%左右），后期维护工作量大， 堵塞、渗漏现象突出，系统阻力增大，需增设增压风机，运行能耗和 维护成本升高，在2006年以后的湿法脱硫设计中普遍放弃GGH换 热设计。（ 2）、烟气挡板烟气挡板常用新式：闸板式、单百叶窗式和双百叶窗式。每片挡 板设有金属密封元件（不锈钢密封条），挡板与密封空气系统相接并 联动。当挡板处于关闭位置时，挡板翼由钢制衬垫密封，在挡板内形 成一个气路空间，密封空气充入并形成正压室，在挡板密封面形成空 气幕，起到密封作用。密封空气压力较挡板门外烟气压力高 500Pa 以上，有较好的密封效果。挡板门的防腐措施：主要依靠正确选取金属材料来保证。建
10、议烟气挡板门材质表：项目原烟气挡板净烟气挡板旁路挡板叶片Q235-A碳钢包DIN1.4529或相当净烟气侧碳钢包DIN1.4529或相当轴#35钢#35 钢包 DIN1.4529 或相当#35 钢包 DIN1.4529或相当框架Q235-AQ235-A 包 DIN1.4529或相当碳钢包DIN1.4529或相当密封材料DIN1.4529或相当C276或相当C276或相当常见问题及维护：a.#9 炉烟气挡板运行 8 个月出现挡板门密封衬层及固定螺栓腐 蚀脱落现象，对密封性造成影响，严重时会引起原烟气经旁路挡板直 接渗漏排放，出口硫份超标。经材质检验挡板密封衬层及固定螺栓材 质不合格，引起密封件变
11、形脱落。按照技术协议及工艺标准更换符合 材质要求的部件。b.日常维护应定期检查烟气挡板传动执行机构无卡涩、变形、松 动现象，定期对传动蜗轮、蜗杆及摇臂进行检查，补充润滑脂防止缺 油磨损和卡涩。2、 吸收塔系统主要设备 喷淋吸收塔系统是湿法烟气脱硫系统的核心部分，主要布置有吸 收塔本体、吸收塔搅拌设备、氧化空气分配装置、浆液循环机喷淋装 置、喷嘴、除雾器等。（1）、吸收塔本体吸收塔的作用是对烟气中的 SO2 等有害气体进行洗涤、吸收、 氧化和石膏结晶于一体的塔类设备。是湿法脱硫酸性物质反应的集中 区域，因此防腐是吸收塔的一个重点。吸收塔各部防腐主要措施：吸收塔入口烟道碳钢+防腐涂层 或耐酸钢 吸
12、收塔入口干湿界面碳钢+防腐涂层 或合金钢（如 C276） 吸收塔本体碳钢+防腐涂层 或碳钢衬胶、碳钢+镍基合金 吸收塔出口至挡板处碳钢+防腐涂层 吸收塔出口挡板至烟囱碳钢+防腐涂层 或耐酸胶泥、耐酸 砖、合金钢内衬烟囱整体衬碳钢 +耐酸砖 或碳钢+防腐涂层、碳钢+合金 钢内衬（如：钛板）、整体合金钢旁路烟道、挡板混凝土 +合金钢衬层（C276、1.4529 ）碳钢 + 防腐涂层常见问题及维护：吸收塔内是腐蚀最显著的部位，集中了酸的腐蚀、氯的腐蚀、高 速流体及其携带的颗粒物的冲刷腐蚀等。#9 炉在 8 月份的脱硫停运 检查中发现，吸收塔内氧化风管支撑钢梁部位存在玻璃鳞片脱落腐蚀 现象，分析原因与
13、氧化风管运行中存在流体引起的振动，钢梁结构设 计强度低造成玻璃鳞片出现缝隙开裂和脱落。因此吸收塔内的部件如 横梁、支撑管等设计应满足足够的强度要求。另外，例如出现的点状腐蚀，片状腐蚀，缝隙腐蚀，热膨胀引起 的鳞片开裂，施工工艺造成的厚度不均匀、鼓泡翘起、非一次性施工 接缝未按工艺标准进行打磨等，都易造成防腐失效，在检查中发现的 问题应及时修复，防止面积扩大和塔壁出现穿孔漏浆。搅拌器在运行中随着大量浆液的循环，叶轮后部的吸收塔壁板防 腐层易受到含有颗粒物浆液的冲刷磨蚀，有的发电厂采取加装防护板 减少冲刷；在 2010年 5月的#9 吸收塔入口烟道检查中发现，由于干 湿界面的气流扰动而积有约1 米
14、的硬质垢山，这些部位的防腐层也极 易造成长期腐蚀，在清理中易造成机械损伤。（2）吸收塔搅拌设备在吸收塔内下部浆液池中水平对称布置有4 个搅拌器，其作用是 将浆液和其中脱硫的有效物质，保持均匀的悬浮状态，促进鼓入的氧 化空气充分反应。搅拌器一般采用国外进口设备，所以应特别注意维 护，防止机械密封出现漏浆，一旦漏浆必须停运脱硫进行吸收塔排浆 检修。日常维护中应注意搅拌器密封水不出现堵塞断流，及时清理搅拌 器密封水滤网，定期检查搅拌器皮带不出现打滑传动失效现象，可通 过搅拌器底部台板调节螺栓调节皮带的张紧度，皮带磨损应及时更 换。防止吸收塔搅拌不均匀影响石膏结晶，搅拌器叶片结垢和吸收塔 底部部分区域
15、浆液沉积结垢。搅拌器损坏的主要因素是受腐蚀和磨损的共同影响，在停炉检修中应进行叶片腐蚀磨损情况检查，对叶片厚度进行采点测量收集对比 数据，检查轴的直线度并防止出现弯曲变形。（3）氧化空气分配装置吸收塔内布置有管网式强制氧化风管，强制氧化即向塔内的氧化 反应区喷入空气，促进可溶性亚硫酸盐氧化成硫酸盐，把脱硫反应中 生成的半水硫酸钙（CaSO3.1/2H2O ）氧化为硫酸钙并结晶成石膏。空气分配装置由氧化风机和氧化空气分配管路组成。氧化风机一 般采用2台罗茨风机并联运行（一运一备），由空气母管送至吸收塔， 母管联箱上分配 4 路直管通向吸收塔内部，直管上开有小孔，氧化空 气从小孔喷出并形成细小的空气泡，均匀分布到吸收塔反应浆池的断 面，然后气泡靠浮力上升至浆池表面，上升过程中与浆液得以充分混 合，实现高氧化率。氧化空气各支管路还装设有工艺水冲洗管路，实现对氧化风管的 定期冲洗，防止管路结垢堵塞。常见问
