【技術匯】脫硫吸收塔系統常見故障分析及處理

       脫硫系統的發生的故障主要是吸收塔系統出現的異常工況，分析吸收塔系統漿液循環泵葉輪磨損、漿液泵出口母管堵塞、吸收塔內漿液異常等對吸收塔出口參數的影響，并提出了各種異常現象發生時的解決方法，為減少脫硫系統故障，確保煙氣達標排放提供參考。

       1 脫硫系統概況

        石灰石-石膏濕法脫硫工藝是目前較為成熟的脫硫技術。萊城電廠4 臺300MW機組采用石灰石-石膏的濕法煙氣脫硫工藝，一爐一塔設計。自投運以來，脫硫設施投運率超過99.0%、脫硫效率保持在95% 以上。整套系統于2008 年12 月底完成安裝調試，運行穩定。系統全煙氣量脫硫時，脫硫后煙氣溫度不低于80℃。校核煤種工況下確保FGD 裝置排放的SO2濃度不超標;當FGD 入口煙氣SO2濃度比設計煤種增加25% 時仍能安全穩定運行。吸收塔系統是影響脫硫效率的核心部件，自下而上可分為氧化結晶區、吸收區、除霧區三個主要的功能區。

       2 吸收塔系統常見故障分析及解決方法

       2.1 循環泵葉輪及泵殼磨損對吸收塔參數的影響

       脫硫系統運行中，因漿液循環泵中介質為石灰石漿液，外加漿液中pH值變化較大，因此，漿液循環泵的磨損在所難免。漿液在泵內高速流動，對泵殼產生一定的沖刷磨損，造成泵殼壁厚變薄、磨穿的情況。當泵殼減薄后，經葉輪作功后的漿液回流量相應增加，漿液循環總量減小，壓頭理所當然達不到應有的高度，吸收效果變差，出力不能達到額定值，吸收塔參數異常，脫硫效率降低。

       解決方案：當漿液循環本葉輪及泵殼磨損嚴重時，相應出現漿液循環泵電流減小，出力降低，將循環量減少，此時應停止運行，對該泵葉輪及泵殼進行特殊工藝防磨，當防磨工作處理且養護完畢，可在此投入運行。當葉輪磨損嚴重時根據運行周期可更換新葉輪，以保持正常漿液循環量。

       2.2 循環泵出口噴頭及母管堵塞對參數的影響

       吸收塔系統運行中，經常出現漿液循環泵出力降低的情況，在排除漿液循環泵磨損等情況外，應考慮漿液循環泵出口噴頭及母管堵塞。一旦以上部位堵塞，必將造成漿液流量減少，漿液循環泵出力降低，漿液噴淋擴散半徑減小，吸收塔內漿液噴淋不均，泵殼發熱等現象，形成“煙氣走廊”的機率大為增加，因而降低脫硫系統效率。萊城電廠3 號脫硫系統停機后檢查堵塞物成分，均是石灰石顆粒、SiO2、樹脂鱗片、亞硫酸鈣結垢物等。

       解決方案：漿液循環泵出口噴頭及母管堵塞，應利用停機機會進行徹底清理疏通，并建立檢查清理檔案，計劃性停機檢修，以保證可靠性在正常范圍。另外循環泵停止時，應進行沖洗，盡可能將母管及噴頭處漿液及異物沖洗干凈，防止結塊堵塞。

       2.3 吸收塔內漿液品質的影響

       萊城電廠在3號脫硫系統大修過程中，在吸收塔底部清理出了部分樹脂脫落物、SiO2以及石灰石中含的雜質等。系統正常運行過程中也出現過電除塵出口煙塵濃度超標的情況。煙氣中粉塵含量持續超過設計允許量，將使脫硫率大為下降，管道內部逐漸沉淀堵塞。另外，煙塵及飛灰呈堿性，當其進入漿液后，漿液pH 值將升高。由于運行中pH 值控制不再通過Ca/S 計算，而是只用pH 值反饋控制，相應減少了石灰石漿液量，但粉塵不會被消耗掉，因此造成虛假pH 值升高，脫硫效率反而下降。

       解決方案：為防止漿液循環泵出口母管及噴頭堵塞，除停機后清理雜質異物外，應采取長期有效的治理方案。萊城電廠在本次3 號脫硫系統大修過程中，在漿液循環泵入口管加裝不銹鋼濾網，阻擋了樹脂脫落物、SiO2以及石灰石中含的雜質進入循環系統，效果良好，明顯降低了噴淋系統出口母管及噴頭清理周期，提高了吸收塔系統的運行可靠性。

       為防止吸收塔入口粉塵濃度過高，正常運行中，應加強電除塵運行參數的監視，在粉塵濃度超過設計值時，應查明原因設法消除，超標時間較長且不能恢復正常數值時，應申請停止脫硫系統。

       3 運行調節參數對對吸收塔系統的影響

       3.1 循環漿液的pH 值

       脫硫系統運行中，循環漿液的pH 值是運行人員控制的主要參數之一，也是影響脫硫系統效率的主要因素。當pH 值較低，亞硫酸鹽溶解度急劇上升，硫酸鹽溶解度略有下降，會有石膏在很短時間內大量產生并析出，產生硬垢，阻礙漿液對SO2的吸收。從實際運行經驗得出，提高循環漿液的pH值可直接提高脫硫系統的脫硫效率。pH 值過低，能提高石膏的品質，但不能保證脫硫效率;而pH 值過高，會造成石灰石粉的浪費，降低了石膏的品質，增加了循環漿液的密度，加大了對設備的磨損。為保證脫硫系統脫硫效率，pH值在5.2 ～ 6.0 是經過考證的合理范圍。

       3.2 吸收塔液位影響

       我廠吸收塔液位規程規定正常運行在12m，吸收塔液位越高，循環泵入口漿液靜壓頭越高，循環泵抽取的漿液量越多，母管壓力越高，噴淋高度越高，漿液在塔內停留時間長，與氣體接觸的時間延長，接觸界面增加，氣體穿越氣膜/液膜界面機會多，吸收效果更佳。同時液位高，氧化區高度增加，氧化反應充分，確保吸收塔系統穩定運行。

       3.3 外因及其他因素的對吸收塔系統的影響

       進入脫硫系統的原煙氣、凈煙氣SO2的含量對脫硫效率影響較大，當吸收塔入口煙氣SO2含量異常升高時，因脫硫系統處理能力有限，脫硫效率將下降，反之，靜煙氣濃度降低，脫硫效率將逐漸升高。因為，隨著入口SO2含量的逐漸增加，能很快打破吸收塔內化學反應的平衡，造成漿液中液滴吸收SO2的能力減弱，在最大量補充石灰石漿液的情況下，pH 值仍不能維持，脫硫效率不能維持在正常范圍。此時應設法排除外因的影響，保證脫硫吸收塔各參數運行正常。

      4 結語

      在實際運行中影響脫硫系統的原因比較復雜，通過長時間的運行總結，找出影響脫硫吸收塔系統運行的因素，并進行歸納總結，提出解決方案并實施，設法使脫硫投運率和脫硫效率達到設計要求，確保煙氣達標排放。