浅谈湿法石灰石—石膏脱硫系统运行管理

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1、浅谈湿法石灰石—石膏脱硫系统运行管理摘要：火力发电厂脱硫问题已经到了刻不容缓的地步，如何做好脱硫系统的运行维护工作，确保脱硫投运行率和脱硫效果达到设计值，是各电厂应该不断思考和总结的问题。但由于国内脱硫系统运行经验、技术资料缺乏，部分电厂的脱硫系统经过长时间运行后，故障率高、设备不可靠的问题。本文分析了某电厂湿法石灰石—石膏脱硫系统投运8年来的运行管理经验及部分故障的原因、处理措施，为脱硫系统运行管理提供了很好的借鉴意义。关键词：湿法脱硫；运行管理1、脱硫系统简介：湿法石灰石—石膏脱硫工艺是世界上广泛使用、技术成熟的脱硫工艺，具有运行费用低、运行可靠等优点。某厂＃1、2号锅炉设计

2、燃用无烟煤的煤粉炉，共用一套烟气湿法脱硫系统，烟气在公共烟道混合后分两路流动：一路是FGD烟气主路，有进口、出口两个烟气挡板；另一路是FGD旁路烟道，设有进口、出口两个烟气旁路挡板。烟气脱硫系统于2000年12月投产，系统主要设备由奥地利能源公司（AustrianEnergy）提供。2、工作原理：烟气通过主路进入吸收塔后向上流动，吸收塔内的石灰石浆液则通过循环泵向上输送到吸收塔的喷淋层，经喷嘴雾化后向下喷射与烟气以逆流方式进行洗涤、反应，除去烟气中的SO2、SO3、HCl(盐酸)、HF(氢氟酸)，并同时生成石膏（CaSO4-2H2O）。在洗涤、反应过程中，烟气中的二氧化硫（SO2

3、）与石灰石浆液（CaCO3+H2O）反应生成亚硫酸钙CaSO3（1/2H2O），即CaCO3+SO2+H2O=CaSO3(1/2H2O)+1/2H2O+CO2。亚硫酸钙（CaSO3（1/2H2O））与由氧化风机(或上粉风机)供给的氧气（O2）反应生成石膏CaSO4(2H2O)，即CaSO3（1/2H2O）+1/2O2+H2O=CaSO4(2H2O)+1/2H2O。吸收塔底部的浆液连续被石膏浆液泵打至水力旋流分离器后，进行浆液分离，密度小的浆液（大约含3%的固态物）经过溢流管回到吸收塔再循环利用，密度大的浆液经旋流器底部回流至石膏浆液罐。脱硫净化处理后的烟气，经两层卧式除雾器进行清

4、洗后，再通过蒸汽加热器加热到80℃以上，最后从烟囱排放出去。3、存在问题：3、1脱硫效率达不到设计值。主要原因（1）石灰石品质达不到设计要求，主要是由于CaCO3含量达不到设计值。(2)烟气含尘量过大，飞灰中的F－、CI－在一定程度上组碍了石灰石的消溶，降低石灰石的消溶速率，如果浆液中飞灰含量过大，产生石灰石的屏蔽效应，脱硫效率明显下降。（3）燃煤的硫份超过设计值。3.2喷淋管、喷嘴严重堵塞，主要原因（1）脱硫系统的停运操作不规范，原规程要求“吸收塔的浆液密度降到1050Kg/m3时，停止循环泵运行”，由于喷淋层没有设计冲洗水系统，在浆液密度较高的情况下，停运循环泵，容易导致喷淋

5、层的喷嘴堵塞。（2）喷淋管穿孔后，流过该分支管的浆液更少，浆液流速低，进一步造成喷嘴堵塞。3.3喷淋管磨损穿孔、塔内防腐层穿孔，主要原因（1）由于喷淋层部分喷嘴堵塞，形成水柱，直接冲刷下层喷淋管，造成下层喷淋管穿孔，如果水柱对着塔壁冲刷，造成塔壁保护层穿孔。（2）塔内石灰石浆液颗粒度的影响，如果浆液中的石灰石颗粒度过大，对喷淋管的磨损明显加剧。（3）锅炉电除尘除尘效率低导致原烟气含尘率高，烟气粉尘与石膏结合构成大颗粒成份浆液。3.4加热器、除雾器堵塞，加热器、除雾器堵塞造成引风机出力明显增加，造成锅炉大幅度降负荷运行，甚至造成除雾器坍塌。主要原因（1）喷淋管穿孔后，特别是部分浆液

6、直接向上喷射，浆液与烟气流向一致，烟气携带的浆液量明显增加，如果喷淋管多处穿孔，除雾器、加热器很快就会堵塞。（2）烟气粉尘含量超标。（3）冲洗水不正常，包括滤网堵塞或冲洗水压过低；塔内冲洗水管穿孔造成水压过低等。（4）进入吸收塔内的烟气含尘量超标，设计吸收塔进口烟气粉尘含量＜300mg/Nm3，某厂曾经出现由于电除尘高压柜故障，没有及时退出脱硫系统运行，烟气含尘量超标，造成除雾器堵塞现象。4、解决措施4.1经过多次试验、分析总结，最终确定吸收塔密度降至1030Kg/m3时，才允许停运循环泵，解决了喷淋管、喷嘴堵塞问题。如果吸收塔内浆液密度降至较低水平，则需要循环泵运行时间较长，浪

7、费大量的厂用电，密度过高则容易造成喷淋管堵塞。4.2严格控制石灰石颗粒度以及石灰石品质在设计范围，否则会造成石灰石用量明显增加，同时也会造成循环喷淋层、喷淋管磨损加剧。4.3建立定期开启吸收塔底部排水管，定期进行部分浆液置换制度，将塔内较大的颗粒排出，如果吸收塔内浆液固体颗粒度过多或过大，必将造成循环泵、喷淋管容易磨损。4.4建立喷嘴、喷林管定期检查制度，参照锅炉四管进行管理，每次停运脱硫系统时，停循环泵前必须打开喷淋层人孔门，检查喷淋层是否穿孔，喷嘴是否堵塞，发现堵塞或穿孔的必