濕法脫硫常見(jiàn)故障

1、石灰石-石膏濕法脫硫常見(jiàn)設(shè)備故障及對(duì)策探討 高小春、盧練響、安鴻、王森廣東國(guó)華粵電臺(tái)山發(fā)電有限公司 ( 廣東省臺(tái)山市529228) 摘 要： 石灰石-石膏濕法脫硫?yàn)楝F(xiàn)在國(guó)內(nèi)多數(shù)電廠(chǎng)選用的脫硫方式。隨著各個(gè)電廠(chǎng)脫硫系統(tǒng)的逐步投運(yùn)，系統(tǒng)和設(shè)備也逐步暴露出一些共性的問(wèn)題。本篇基于國(guó)華臺(tái)山電廠(chǎng)1-5號(hào)機(jī)組脫硫系統(tǒng)設(shè)備調(diào)試和投產(chǎn)后出現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)故障原因和解決方法進(jìn)行簡(jiǎn)單探討。 關(guān)鍵詞： 濕法脫硫；設(shè)備故障；對(duì)策 1. 引 言國(guó)華臺(tái)電一期5臺(tái)600MW機(jī)組煙氣脫硫系統(tǒng)采用的是日本千代田CT121型石灰石石膏濕法脫硫系統(tǒng),吸收塔采用的是鼓泡式吸收塔。1、2號(hào)機(jī)組是由日本荏原公司負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)，主要設(shè)備基本進(jìn)口。3

2、-5號(hào)機(jī)組是由北京博奇公司引進(jìn)荏原公司技術(shù)設(shè)計(jì)，除增壓風(fēng)機(jī)和吸收塔攪拌機(jī)外，大部分設(shè)備為國(guó)產(chǎn)或國(guó)內(nèi)合資企業(yè)生產(chǎn)。脫硫系統(tǒng)主要分為煙風(fēng)系統(tǒng)、吸收塔系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、石灰石漿液制備系統(tǒng)、脫硫廢水處理系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、緊急漿液系統(tǒng)八個(gè)部分。3-5號(hào)機(jī)組脫硫與1、2號(hào)機(jī)組脫硫區(qū)別主要在于3-5號(hào)機(jī)組脫硫取消了GGH，采用濕煙囪設(shè)計(jì)。 本文就我廠(chǎng)脫硫系統(tǒng)安裝、調(diào)試及運(yùn)行中出現(xiàn)的具有代表性的問(wèn)題進(jìn)行分析，并針對(duì)這些問(wèn)題提出治理方案。2. 漿液泵2.1 存在問(wèn)題石灰石-石膏濕法脫硫中漿液泵磨損是常見(jiàn)問(wèn)題。部分金屬內(nèi)襯的漿液泵，包含日本W(wǎng)ARMAN生產(chǎn)的漿液泵磨損嚴(yán)重。而這些磨損主要是發(fā)生在石

3、膏漿液排出泵、石灰石漿液泵、石灰石漿液循環(huán)泵、流量返回泵這些漿液濃度大、轉(zhuǎn)速高的泵上。磨損部位主要是葉輪、泵內(nèi)襯等通流部件，磨損部位呈蜂窩狀。耐磨部件使用壽命一般不超過(guò)6個(gè)月，最短3個(gè)月就發(fā)生泵殼磨損泄漏。導(dǎo)致泵耐磨部件更換頻繁，設(shè)備投運(yùn)率低，維護(hù)成本高。2.2 原因分析1、泵材質(zhì)問(wèn)題：材質(zhì)選擇上偏重了泵內(nèi)襯對(duì)氯離子腐蝕的抵抗能力，但是降低了對(duì)漿液沖刷和汽蝕的抵抗能力。泵材質(zhì)偏軟，經(jīng)過(guò)金屬檢驗(yàn)硬度為260 HBW左右，耐漿液沖刷能力一般。2、漿液中硬質(zhì)顆粒超標(biāo)：石灰石中的SiO2、Al2O3、Fe2O3這三種硬雜質(zhì)含量一般都有嚴(yán)格要求，如果超標(biāo)，將加劇磨損。3、汽蝕：漿液泵入口堵塞，造成汽蝕。

4、在運(yùn)行中能夠發(fā)現(xiàn)泵入口膨脹節(jié)被抽扁的情況，這就說(shuō)明入口有堵塞，入口阻力增加，從而造成汽蝕，加劇了通流部件的汽蝕損壞。4、泵轉(zhuǎn)速太高，加劇了磨損：特別是石灰石漿液循環(huán)泵，本身輸送介質(zhì)顆粒濃度就很高（達(dá)到75wt），加上泵轉(zhuǎn)速也高（1760rpm），更加劇了通流部件的磨損。而流量返回泵雖然疏通介質(zhì)顆粒濃度不高，但是由于其轉(zhuǎn)速高（2140rpm），通流部件磨損也照樣非常嚴(yán)重。5、氯離子腐蝕：一般發(fā)生在脫硫廢水系統(tǒng)投運(yùn)不正常，導(dǎo)致漿液中氯離子濃度過(guò)高，從而造成氯離子對(duì)泵金屬材料的腐蝕加劇，在腐蝕和磨損的雙重作用下，耐磨部件失效快。2.3 處理方案1、材質(zhì)耐磨性能提升：在基本保持原有耐腐蝕性能的情況下，

5、采用硬度更高的材質(zhì)。根據(jù)使用情況表明，原有的泵內(nèi)襯硬度能達(dá)到260HB，提高到420HB后，其耐磨性能能夠提高3到4倍。2、控制來(lái)料中雜質(zhì)含量：要求石灰石供應(yīng)單位定期對(duì)供料提供化驗(yàn)報(bào)告并且每?jī)芍苓M(jìn)行一次抽檢，日常巡檢中觀察來(lái)料顏色是否有發(fā)紅或發(fā)白的顆粒。3、調(diào)試完畢后取消泵入口的濾網(wǎng)，定期進(jìn)行切換反沖洗，防止由于泵入口堵塞造成汽蝕。4、改造泵，降低轉(zhuǎn)速，減緩磨損。5、保證脫硫廢水的正常投運(yùn)，并且定期化驗(yàn)塔內(nèi)漿液氯離子濃度，確保不超標(biāo)。3. 球磨機(jī)3.1 存在問(wèn)題球磨機(jī)出口甩料、入口漏料是較普遍的問(wèn)題，甩料和漏料影響球磨機(jī)出力并且造成現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)生工作量的增加，加之排入地溝的漿液顆粒有部分又被地坑泵抽

6、到石灰石漿液箱內(nèi)，從而造成漿液濃度降低，石灰石漿液中大顆粒增加，影響塔內(nèi)反應(yīng)。3.2 原因分析出口甩料問(wèn)題主要原因有：1、石灰石漿液漩流器磨損或底流噴嘴選型不當(dāng)，造成石灰石漿液漩流器底流過(guò)大，回流至球磨機(jī)內(nèi)，造成球磨機(jī)內(nèi)部液位過(guò)高，從而造成大量的漿液從出口網(wǎng)篩溢流出去。2、球磨機(jī)內(nèi)部鋼球過(guò)多，造成運(yùn)行過(guò)程中球磨機(jī)筒體內(nèi)部液位高。3、石灰石稱(chēng)重給料機(jī)計(jì)量不準(zhǔn)，配水量過(guò)多，這些都容易造成配水過(guò)大或石灰石過(guò)多溢流。入口漏料主要原因有：密封形式不好，有些采用的是填料密封，密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加之漿液浸泡和磨損，使用壽命短，一般不超過(guò)一周就有泄漏。3.3 處理方案對(duì)于出口甩料主要有以下一些措施：1、嚴(yán)格按照漩

7、流器廠(chǎng)家的說(shuō)明書(shū)進(jìn)行調(diào)試，對(duì)漩流底流和成品漿液的流量、質(zhì)量濃度進(jìn)行測(cè)量。流量可以用秒表和一個(gè)桶計(jì)時(shí)稱(chēng)重測(cè)量，濃度則取樣由實(shí)驗(yàn)室測(cè)量。根據(jù)測(cè)試的結(jié)果和在用的噴嘴尺寸，制作幾個(gè)不同口徑的噴嘴安裝到漩流器上后進(jìn)行測(cè)試，選用測(cè)試結(jié)果最接近廠(chǎng)家說(shuō)明書(shū)要求時(shí)使用的噴嘴，然后最好再加工成陶瓷的噴嘴，這樣就可以延長(zhǎng)維護(hù)周期，一般可以使用2年以上。2、對(duì)球磨機(jī)進(jìn)行一次大修，將球磨機(jī)內(nèi)鋼球徹底清理出來(lái)，然后根據(jù)廠(chǎng)家要求的尺寸和重量進(jìn)行配比添加。鋼球的篩選一般要求1年至少一次。日常維護(hù)中按照最初的電流進(jìn)行鋼球添加。3、定期對(duì)石灰石稱(chēng)重給料機(jī)進(jìn)行稱(chēng)重校驗(yàn)，一般由地方技術(shù)監(jiān)督局每年進(jìn)行一次校驗(yàn)。對(duì)于入口漏料主要有以下措

8、施：可以采用兩種方案，一種是采用機(jī)械密封，一種是采用錐形盤(pán)密封形式。機(jī)械密封適用于小口徑的入口管道和筒體，錐形盤(pán)密封適用于較大口徑的管道和筒體。錐形體密封盤(pán)的結(jié)合面要高于球磨機(jī)液位才能起到密封作用，并且要定期進(jìn)行緊力調(diào)整和更換。4. GGH4.1 存在問(wèn)題GGH換熱元件堵塞幾乎成為了全國(guó)性的問(wèn)題，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)各電廠(chǎng)開(kāi)展了各種各樣的治理研究，對(duì)于堵塞的成因及處理方案已經(jīng)有所突破。4.2 原因分析各廠(chǎng)的吸收塔形式、除霧器結(jié)構(gòu)形式、GGH換熱元件結(jié)構(gòu)、GGH換熱元件吹掃方式等不盡相同，但是堵塞的成因基本可以歸結(jié)為以下幾個(gè)方面：1、 除霧器除霧性能雖能達(dá)標(biāo)，但是煙氣中仍有大量霧滴顆粒攜帶：現(xiàn)在招標(biāo)中要求的

9、除霧器除霧性能達(dá)標(biāo)值為75mg/m3，實(shí)際運(yùn)行中的測(cè)試結(jié)果也能達(dá)到這個(gè)值，但是就這些未除去的霧滴顆粒，在除霧器后的煙道、支撐及低泄漏風(fēng)機(jī)葉輪上黏附的石膏情況來(lái)看，情況還是非常嚴(yán)重的。2、 吹灰器吹掃效果不好：GGH吹灰器現(xiàn)在主要有壓縮空氣吹掃、過(guò)熱蒸汽兩種，同時(shí)還帶有高低壓水，高壓水僅在差壓高時(shí)投，低壓水極少投用。一些電廠(chǎng)設(shè)計(jì)一臺(tái)吹灰器，從運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來(lái)看是不夠的，這樣容易造成冷（或熱）端局部層面上堵塞。吹掃效果差的原因主要有壓縮空氣壓力等級(jí)底、壓縮空氣攜帶水汽多（特別是沿海電廠(chǎng)）、吹掃行程和步進(jìn)不合理、高壓水投運(yùn)不及時(shí)、蒸汽疏水不良、蒸汽壓力不足等。3、 GGH布置方式和本體結(jié)構(gòu)的局限：煙氣流場(chǎng)

10、如果采用熱端在上，原煙氣從上至下流動(dòng)，更有利于吹掃后的水分、雜質(zhì)等順煙氣流向進(jìn)入吸收塔前煙道，始終保持換熱元件表面干燥和潔凈。并且由于GGH轉(zhuǎn)子較大，換熱元件重量大，因此轉(zhuǎn)子的框架一般高度較高，有些廠(chǎng)家設(shè)計(jì)使用了高效性換熱片，片間距較小，通道阻力大，從而造成結(jié)構(gòu)物一但黏附后，不易清除，吹掃介質(zhì)不易吹透。同時(shí)高效性換熱片的高度較轉(zhuǎn)子框架的高度要低，一般就但側(cè)表面近，另一次既使加裝了吹灰器，吹掃介質(zhì)由于距離太遠(yuǎn)，吹掃能量衰減嚴(yán)重，吹掃效果差。4、 煤種和飛灰的影響：根據(jù)實(shí)際取樣的熱端結(jié)垢物分析結(jié)果認(rèn)為,該類(lèi)結(jié)垢物基本與水泥類(lèi)似,主要成分以氧化物分析為CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3，而鍋爐

11、飛灰中這四類(lèi)物質(zhì)含量一般占到90,同時(shí)還含有極少量水泥生產(chǎn)用的催化劑CaF,這些物質(zhì)在GGH熱端極易黏附在有少量水分的換熱板上,既使是極小的飛灰排放濃度,一旦黏附就基本無(wú)法吹掃下來(lái)。4.3 處理方案1、從設(shè)計(jì)選型階段要做好預(yù)控：煙道的設(shè)計(jì)盡量要將GGH熱端朝上；上下均要設(shè)計(jì)吹灰器，并且布置在原煙氣側(cè)；選用過(guò)熱蒸汽吹掃，并且在吹灰器前設(shè)計(jì)壓力調(diào)節(jié)閥，可根據(jù)吹掃效果進(jìn)行調(diào)整；選用蒸汽和高壓水雙介質(zhì)吹灰器，低壓水的用處不大；選用易吹透的板型（而非高效換熱型），確保吹掃通暢；GGH轉(zhuǎn)子框架高度要與換熱元件框架配套合理，確保上下吹灰器均能有效吹掃；空壓機(jī)選用的壓力等級(jí)不能低于10bar；如果是壓縮空氣的

12、一定要多安裝自動(dòng)疏水裝置，最好設(shè)計(jì)冷干機(jī)，特別是沿海電廠(chǎng)；如果是選用蒸汽吹掃的疏水要充分，在疏水管道上要加裝溫度傳感器；除霧器流速設(shè)計(jì)不能太高；除霧器沖洗水管路設(shè)計(jì)壓力變送器監(jiān)控沖洗壓力；除霧器前設(shè)計(jì)導(dǎo)流板，保持流場(chǎng)均勻。2、對(duì)于已經(jīng)投運(yùn)并且在運(yùn)行的機(jī)組改造方面建議從以下幾個(gè)方面入手：1）對(duì)除霧器前后流場(chǎng)進(jìn)行流速測(cè)試，根據(jù)測(cè)試結(jié)果分析流場(chǎng)是否均勻，若不均勻則做電腦建模流場(chǎng)分析，并根據(jù)分析結(jié)果改造導(dǎo)流板，在除霧器出口至GGH凈煙氣側(cè)水平煙道上設(shè)置疏水槽和排水管，以減少進(jìn)入凈煙氣側(cè)水汽。2）對(duì)吹灰系統(tǒng)改造：提升壓縮空氣壓力等級(jí)；增加壓縮空氣管路疏水；定期檢查壓縮空氣和高壓水噴嘴口徑，特別是高壓水噴

13、嘴容易磨損；若只有一臺(tái)吹灰器的則建議增加一臺(tái)蒸汽吹灰器，確保上下均能吹到；修改吹灰器行程邏輯，要求在外圈2米（依據(jù)GGH尺寸而定）范圍內(nèi)觸發(fā)雙倍停留吹掃時(shí)間，因?yàn)樵娇客?，換熱元件的線(xiàn)速度越快，吹掃效果與離中心的距離成反比。3）運(yùn)行方面：重點(diǎn)關(guān)注GGH兩側(cè)差壓變化趨勢(shì)，每班投運(yùn)一次吹灰，一般先吹下部再吹上部；關(guān)注電除塵運(yùn)行情況，如果電除塵出口粉塵濃度異常則要求加強(qiáng)吹掃，超標(biāo)則要求停運(yùn)脫硫，否則會(huì)造成永久性堵塞；關(guān)注除霧器運(yùn)行差壓，定期進(jìn)行沖洗，如果差壓上升不快，可以按照一級(jí)前每班沖洗一次，一級(jí)后和二級(jí)前每天沖洗一次（適用與垂直布置的除霧器）。另外在吸收塔PH值和漿液濃度、石灰石來(lái)料等方面也要根據(jù)

14、各電廠(chǎng)實(shí)際制定相應(yīng)措施。5. 脫水和廢水系統(tǒng)5.1 存在問(wèn)題脫水效果差和廢水排放超標(biāo)是很多電廠(chǎng)存在的問(wèn)題。5.2 原因分析脫水效果差原因主要有：1、 旋流器未達(dá)到設(shè)計(jì)運(yùn)行工況，這又與以下幾個(gè)方面因素有關(guān)。1） 旋流器壓力未達(dá)到要求，這個(gè)可以通過(guò)回流閥和旋流子節(jié)流閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。2） 旋流子溢流和底流噴嘴尺寸選擇不恰當(dāng)，當(dāng)漩流器壓力穩(wěn)定后，對(duì)漩流器入口、漩流器底流、溢流三處進(jìn)行取樣化驗(yàn)，分析濃度情況，并根據(jù)濃度情況進(jìn)行噴嘴尺寸的選擇，廠(chǎng)家在最初都提供多種規(guī)格的噴嘴尺寸進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。選取一組最接近設(shè)計(jì)制度噴嘴來(lái)使用。2、 廢水系統(tǒng)投運(yùn)不正常，導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)大量的無(wú)法結(jié)晶的細(xì)微顆粒（如SiO2和Al2O3等

15、）無(wú)法排出，堵塞濾布，造成脫水效果差。3、 脫水機(jī)濾布尺寸選擇不當(dāng)，建議對(duì)吸收塔內(nèi)部的石膏結(jié)晶情況進(jìn)行放大鏡分析，觀察結(jié)晶晶體是否足夠大，根據(jù)結(jié)晶情況選擇適當(dāng)規(guī)格的濾布。4、 脫水機(jī)系統(tǒng)真空未能在濾布下良好的形成，這個(gè)主要有管道漏氣、管道堵塞、真空泵異常等。廢水系統(tǒng)不能正常投運(yùn)的原因有：1、 廢水旋流器調(diào)試不好，廢水旋流器壓力不足，旋流效果差。2、 旋流子噴嘴尺寸選擇不當(dāng)，導(dǎo)致溢流和底流漿液濃度不正常。3、 進(jìn)入廢水旋流器的漿液濃度過(guò)高，導(dǎo)致部分石膏進(jìn)入脫硫廢水。4、 排放至脫硫廢水系統(tǒng)的漿液中石膏漿液含量超標(biāo)，導(dǎo)致石膏容易黏附在離心脫水機(jī)內(nèi)部，導(dǎo)致離心脫水機(jī)過(guò)載跳閘。5、 廢水旋流器入口加裝

16、的濾網(wǎng)堵塞頻繁，導(dǎo)致廢水旋流器無(wú)法正常投運(yùn)。5.3 處理方案脫水系統(tǒng)和廢水系統(tǒng)息息相關(guān)，廢水的正常排放有助于脫水系統(tǒng)的正常運(yùn)行，而脫水效果的好壞又影響廢水旋流器的運(yùn)行和排放至廢水系統(tǒng)的石膏含量。所以做好系統(tǒng)的調(diào)試工作最為關(guān)鍵，然后是做好運(yùn)行中的監(jiān)控。1、 首先對(duì)石膏旋流器和廢水旋流器進(jìn)行調(diào)試，對(duì)石膏漿液濃度和結(jié)晶情況進(jìn)行分析，對(duì)兩級(jí)旋流器的各部位漿液濃度和流量進(jìn)行測(cè)試，確保旋流器各部分漿液濃度達(dá)到設(shè)計(jì)值，可以通過(guò)調(diào)節(jié)壓力和選配恰口徑當(dāng)?shù)膰娮爝_(dá)到旋流效果。2、 正常投運(yùn)以后要定期對(duì)漿液化驗(yàn)，若發(fā)現(xiàn)濃度異常了,則說(shuō)明旋流器有磨損。3、 在石灰石制漿系統(tǒng)、脫水系統(tǒng)上各級(jí)流程上加裝可在線(xiàn)人工清理的開(kāi)式

17、濾網(wǎng)（該型濾網(wǎng)屬于我們自行設(shè)計(jì)的），如石灰石漿液箱頂部進(jìn)漿液的管道上、石膏緩沖箱頂部、石膏溢流箱頂部，這些濾網(wǎng)能將進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)的所有稍大的雜質(zhì)全部過(guò)濾掉，確保各系統(tǒng)不會(huì)發(fā)生堵塞。6. 膨脹節(jié)、煙道、煙氣冷卻泵（漿液循環(huán)泵）、閥門(mén)、管道6.1 存在問(wèn)題 1、煙道膨脹節(jié)在原煙氣部位容易發(fā)生破損泄漏,凈煙氣部位的容易發(fā)生酸液泄漏。 2、對(duì)于無(wú)GGH的脫硫系統(tǒng)容易發(fā)生凈煙氣側(cè)煙道底部腐蝕泄漏問(wèn)題。3、煙氣冷卻泵（漿液循環(huán)泵）有些設(shè)計(jì)了減速箱的容易發(fā)生減速箱溫度高的問(wèn)題,導(dǎo)致軸承使用壽命短，齒輪磨損嚴(yán)重。4、閥門(mén)容易發(fā)生內(nèi)漏、磨損等問(wèn)題。5、襯膠管道容易發(fā)生磨損泄漏。6.2 原因分析 1、煙道膨脹節(jié)破損和

18、泄漏問(wèn)題主要原因在設(shè)計(jì)選型和產(chǎn)品質(zhì)量上。原煙氣側(cè)煙氣溫度高，而內(nèi)部一般未設(shè)計(jì)保溫棉，膨脹節(jié)老化快，對(duì)于凈煙氣風(fēng)壓高的部位采用分層的膨脹節(jié)，其強(qiáng)度較一次成型的要差。而凈煙氣側(cè)雖然風(fēng)壓不高，一旦取消GGH后，煙氣中水分含量大，膨脹節(jié)底部密封效果不好是泄漏酸液的主要原因。 2、脫硫系統(tǒng)取消GGH后，尾部煙道中酸液冷凝，極易造成煙道底部防腐失效，并且脫硫起停間主煙道部位冷熱交替作用，容易造成防腐開(kāi)裂，防腐開(kāi)裂后酸液滲透很快就將煙道鋼板腐蝕穿孔，造成大面積泄漏。當(dāng)然，隨著低價(jià)中標(biāo)后，防腐材料質(zhì)量和施工質(zhì)量下降也是其中的原因之一。 3、煙氣冷卻泵（漿液循環(huán)泵）采用減速箱由于減速箱質(zhì)量差，發(fā)熱量大和油站冷卻

19、效果不良等容易造成減速箱溫度高。 4、漿液系統(tǒng)閥門(mén)內(nèi)漏是普遍問(wèn)題。閥門(mén)質(zhì)量的好壞影響最大,其次是磨損和腐蝕。 5、襯膠管道質(zhì)量是一方面，另外對(duì)管道系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)也較重要。6.3 處理方案1、煙道膨脹節(jié)應(yīng)當(dāng)根據(jù)使用部位的不同而選用不同設(shè)計(jì)的，原煙氣側(cè)選用一次成型的，并且在膨脹節(jié)內(nèi)部要做保溫。凈煙氣側(cè)的膨脹節(jié)要選用防腐蝕性能好的，可以選用多層結(jié)構(gòu)，但是內(nèi)部至少要有兩層0.5mm以上的聚四氟乙烯薄膜，并且底部的法蘭壓板寬度不得低于50mm，螺栓孔距不得超過(guò)100mm,膨脹節(jié)與煙道法蘭之間要涂密封膠,也可以使用彈性較好的4mm-5mm的墊片安裝在底部的煙道法蘭上。2、無(wú)GGH的尾部煙道腐蝕問(wèn)題可以采用貼合金板的方案（特別適用于2臺(tái)機(jī)組一根煙囪的，尾部主煙道較短），在設(shè)計(jì)時(shí)就選用煙道底部及側(cè)面0.5m以下范圍內(nèi)做