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1、脫硫吸收塔除霧器堵塞防治對(duì)策PreventionandTreatmentMeasuresforDesulfurizationAbsorbTowerMistEliminatorBlockage吳春華1,秦緒華1,徐忠峰2(1.國(guó)網(wǎng)吉林省電力有限公司電力科學(xué)研究院,長(zhǎng)春130021;2.吉林松花江熱電有限公司,吉林吉林132000)摘要:燃煤機(jī)組脫硫系統(tǒng)取消煙氣旁路煙道后,對(duì)靜電除塵器、脫硫增壓風(fēng)機(jī)、氣氣換熱器(GGH)、脫硫吸收塔等設(shè)備將產(chǎn)生較大影響。除霧器做為吸收塔關(guān)鍵設(shè)備,對(duì)脫硫系統(tǒng)的正常運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。針對(duì)除霧器堵塞問(wèn)題,通過(guò)大量現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及缺陷統(tǒng)計(jì),
2、運(yùn)用失效模式和效果分析(FMEA)系統(tǒng)安全分析方法,從多角度分析了除霧器的故障原因,同時(shí)提出防治對(duì)策。關(guān)鍵詞:脫硫系統(tǒng);煙氣旁路;除霧器;FMEA;防治對(duì)策中圖分類號(hào):X701文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B文章編號(hào):100925306(2014)0120049203為進(jìn)一步保護(hù)環(huán)境降低排放,目前,國(guó)內(nèi)發(fā)電企業(yè)燃煤機(jī)組均取消了了脫硫系統(tǒng)煙氣旁路煙道,以保證脫硫系統(tǒng)與機(jī)組必需同時(shí)運(yùn)行。除霧器做為脫硫系統(tǒng)吸收塔的關(guān)鍵設(shè)備,其安全穩(wěn)定運(yùn)行就顯得尤為重要。除霧器發(fā)生堵塞將引起脫硫系統(tǒng)故障,造成整個(gè)機(jī)組停運(yùn)。目前,由于諸多因素造成除霧器頻繁故障,帶出的大量漿液腐蝕煙囪,堵塞凈煙道。排放煙氣
3、中的大量液滴(石膏雨)嚴(yán)重危害周圍環(huán)境,成為燃煤機(jī)組煙氣脫硫亟待解決的問(wèn)題。本文根據(jù)除霧器出現(xiàn)故重時(shí)系統(tǒng)壓差會(huì)明顯提高。濕法脫硫系統(tǒng)除霧器的壓差一般要求小于200Pa。通過(guò)除霧器后霧滴(粒徑大于15Λm)含量一個(gè)沖洗周期內(nèi)的平均值小于75mg?Nm3的煙氣為標(biāo)準(zhǔn)干煙氣。1除霧器堵塞原因分析1.1除霧器結(jié)垢除霧器位于吸收塔頂部煙氣出口處,屬于“濕21障現(xiàn)象及數(shù)據(jù),運(yùn)用系統(tǒng)安全分析方法,通過(guò)對(duì)除霧干”交界區(qū),屬于“濕2干”結(jié)垢。由于吸收塔漿液中器故障模式進(jìn)行分析并提出防治措施,以進(jìn)一步提高脫硫系統(tǒng)可靠性。除霧器通常布置于吸收塔內(nèi)頂部,除維持吸收塔正常運(yùn)行水位外
4、,其最大功能就是去除含硫煙氣經(jīng)過(guò)反應(yīng)區(qū)時(shí)與石灰石漿液進(jìn)行反應(yīng)后形成霧滴。脫硫后的煙氣以一定的速度流經(jīng)除霧器,煙氣被快速、連續(xù)地改變運(yùn)動(dòng)方向,由于離心力以及慣性的作用,煙氣內(nèi)的霧滴撞擊到除霧器葉片上被捕集下來(lái),在重力的作用下,下落至漿液池內(nèi),從而實(shí)現(xiàn)氣液的分離。除霧器效率的高低與系統(tǒng)壓差直接相關(guān)。除霧器壓差大小主要與煙氣流速、葉片結(jié)構(gòu)、葉片間距及煙氣帶水負(fù)荷等因素有關(guān),當(dāng)除霧器葉片上結(jié)垢嚴(yán)含有CaSO4、CaSO3、CaCO3及飛灰中含有硅、鐵、鋁等物質(zhì),這些物質(zhì)粘度較大,當(dāng)漿液碰撞到除霧器表面及塔壁時(shí),其中的部分便會(huì)粘附于除霧器及塔壁而沉積下來(lái)。同時(shí),由于煙氣
5、具有較高的溫度,加快沉積層水分的蒸發(fā),使沉積層逐漸形成結(jié)構(gòu)致密類似于水泥的硬垢,隨著運(yùn)行時(shí)間的增加,可造成除霧器堵塞、變形,嚴(yán)重時(shí)可造成除霧器坍塌。造成此后果的主要原因有除霧器沖洗周期過(guò)長(zhǎng),石膏顆粒和煙氣不斷附著,除霧器表面結(jié)垢加重,并經(jīng)高溫?zé)煔鉀_刷不斷硬化,直至形成厚實(shí)致密的硬垢,此時(shí)沖洗已無(wú)法沖刷掉垢物。沖洗水壓力、流量及覆蓋率偏低,沖洗水壓力無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求,沖洗效果不理想,致使除霧器表面形成的結(jié)垢晶核收稿日期:2013212215作者簡(jiǎn)介:吳春華(1968),男,高級(jí)工程師,從事電力環(huán)保工程及職業(yè)衛(wèi)生評(píng)價(jià)工作。·49·不斷長(zhǎng)大,形成硬垢。112設(shè)計(jì)因素
6、造成除霧器故障的設(shè)計(jì)因素包括通過(guò)除霧器斷面氣流分布的均勻性、葉片結(jié)構(gòu)、葉片之間的距離及除霧器布置形式等。煙氣流場(chǎng)的影響,壓降及除霧效率均與煙氣流速有著十分緊密的關(guān)系。在煙氣流速范圍內(nèi),壓降和除霧效率與煙氣流速成正比。當(dāng)煙氣超過(guò)臨界流速時(shí),液滴離心力隨之增大,因而產(chǎn)生更大的次流,并在通道截面上形成了更大的雙漩渦次流分布,同時(shí)導(dǎo)致壓降迅速增加,系統(tǒng)能耗隨之提高。另外,因煙氣流速提高導(dǎo)致產(chǎn)生二次夾帶問(wèn)題,直接使除霧效率下降。同時(shí)也增大了系統(tǒng)水耗,導(dǎo)致沖洗頻率增大,如此往復(fù)循環(huán)不僅會(huì)造成除霧效率降低、壓降提高,而且還會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)總的水力不平衡。113煙塵濃度及漿液特性的影
7、響煙塵不僅影響FGD系統(tǒng)的脫硫效率和石膏品質(zhì),而且會(huì)加劇除霧器的結(jié)垢和堵塞。吸收塔的除塵效率約為50%,當(dāng)FGD入口煙塵濃度增大時(shí),進(jìn)入和黏附在除霧器上的煙塵也會(huì)增加,飛灰中的CaO可以激活飛灰的活性,飛灰與煙氣中殘留的SO3、除霧器的向上噴水頻率可加大,上層除霧器向上噴水的頻率應(yīng)減少,剩余的水應(yīng)該全部加在下層除霧器的下噴水上,保證除霧器沖洗干凈。保證沖洗水壓力及流量,除霧器沖洗水壓力適當(dāng)提高到0.3MPa左右,并且考慮最小再循環(huán)流量;除霧器沖洗門(mén)前母管設(shè)置壓力和流量測(cè)點(diǎn),工藝水出口母管設(shè)置流量測(cè)點(diǎn),便于監(jiān)測(cè)和發(fā)現(xiàn)閥門(mén)內(nèi)漏和除霧器沖洗效果,提高沖洗系統(tǒng)可靠性。
8、定期檢查除霧器沖洗水閥門(mén)
