脫硫除霧器差壓沖洗后升高原因
脫硫除霧器除霧器運行中,除霧器差壓波動大。
分析內容及結論
近期#2脫硫除霧器除霧器差壓波動大,且有往高走趨勢,經(jīng)檢查確認原因為#2脫硫除霧器除霧器壓力2(除霧器下部壓力)取樣手動門開度小引起取樣管路微堵導致#2脫硫除霧器除霧器差壓高?,F(xiàn)對除霧器堵塞的原因分析總結如下:
一、除霧器作用及構造
離開吸收區(qū)的煙氣夾帶了大量含有漿液固體物的液滴,如不除去將沉積在脫硫除霧器下游側設備表面,增加荷重,加劇腐蝕,影響加熱器熱交換而且會污染周圍環(huán)境。因此我廠在脫硫除霧器頂部裝有2級垂直流除霧器,板片為2通道流線形,厚2.6mm。第一級為粗除霧器,板片間距30mm,可以除去大部分大顆粒液體,除霧效率通??蛇_90%。第二級是細除霧器,葉片間距27.5mm,可除去較細的液滴,進一步提高除霧效率。2級除霧器呈菱形布置,這樣可以增加除霧表面積,有利提高除霧效率。2級除霧器的除霧效率可使ME出口煙氣攜帶的水滴含量低于50mg/Nm3(干基)。
第一級除霧器的迎風面和背風面和第二級迎風面裝有沖洗水管,運行時用工業(yè)水程控定時沖洗第一、二級除霧器的迎風面和第一級的背風面,沖去沉積在除霧器板片上的固體物,如不及時沖去這些沉積物將造成結垢和堵塞流道。ME裝有沖洗水壓力計和煙氣差壓計。沖洗水流量不僅要滿足將除霧器板片沖洗干凈的要求,而且作為脫硫除霧器的補加水用以維持脫硫除霧器的液位正常,因此沖洗水流量受脫硫除霧器液位和煙氣流量控制。通過控制沖洗頻率來調整沖洗水流量。
二、造成除霧器差壓波動大的原因有除霧器堵塞和表計及取樣管路異常造成。
三、脫硫除霧器除霧器結垢的成因
經(jīng)過脫硫后的凈煙氣中含有大量的固體物質,在經(jīng)過除霧器時多數(shù)以漿液的形式被捕捉下來,粘結在除霧器表面上,如果得不到及時的沖洗,會迅速沉積下來,逐漸失去水分而成為石膏垢。由于除霧器強度一般較小,在粘結的石膏垢達到其承受極限的時候,就會造成除霧器坍塌事故。沉積在除霧器表面的漿液中所含的物質是引起結垢的原因。如果這些污垢不能得到及時的沖洗,就會在除霧器葉片上沉積,進而造成除霧器堵塞。結垢主要分為兩種類型:
濕-干垢:多數(shù)除霧器結垢都是這種類型。因煙氣攜帶漿液的霧滴被除霧器折板捕捉后,在環(huán)境溫度、粘性力和重力的作用下,固體物質與水分逐漸分離,堆積形成結垢。這類垢較為松軟,通過簡單的機械清理以及水沖洗方式即可得到清除。
結晶垢:少數(shù)情況下,由于霧滴中含有少量亞硫酸鈣和未反應完全的石灰石,會繼續(xù)進行與塔內類似的各種化學反應,反應物也會粘結在除霧器表面造成結垢,這些垢較為堅硬,形成后不易沖洗。

四、脫硫除霧器除霧器堵塞的原因分析.
4.1 石膏漿液中亞硫酸鈣含量偏高,并被煙氣帶走沉積。由于脫硫除霧器中石膏漿液中亞硫酸鈣含量偏高,煙氣攜帶的亞硫酸鈣也隨之上升。亞硫酸鈣隨液滴進入除霧器后,會在除霧器葉片上形成軟垢。這部分軟垢慢慢地被氧化,經(jīng)過結晶、長大最終形成硬垢,逐漸堵塞除霧器。石膏漿液中亞硫酸鈣含量偏高的原因大致有以下2 種。
(1) pH 值控制不當,亞硫酸鈣難以被及時氧化。適當?shù)臐{液pH 值既可以保證脫硫系統(tǒng)正常的脫硫效率,又能使石灰石漿液被充分利用。但由于電廠有時燃燒高硫煤,排出的煙氣中二氧化硫含量較高,運行人員向脫硫除霧器中補充大量的石灰石漿液,以保證脫硫除霧器漿液pH 值。漿液中亞硫酸鈣鹽類物質含量過大,在一定程度上抑制亞硫酸鈣氧化和碳酸鈣的溶解,使?jié){液中的亞硫酸鈣和碳酸鈣的含量過高,隨著含有亞硫酸鈣和碳酸鈣成分的液滴被煙氣帶走,除霧器的結垢與堵塞現(xiàn)象也不斷加重。脫硫除霧器PH值控制在5.0-5.8之間。
(2) 液位控制不當,氧化不充分。濕法脫硫系統(tǒng)采用強制氧化方式來氧化脫硫過程中生成的亞硫酸鹽,氧化風機出力正常。但由于脫硫除霧器石膏漿液液位長期控制低于設計值,縮短了氧化空間,因此在原煙氣中二氧化硫含量大幅增加時,漿液中生成的亞硫酸鈣將大大增加。即使氧化空氣能得到保證,因氧化空間被壓縮,對二氧化硫的氧化效果也很難得到保證,尤其是在高pH值條件下。如果此時真空皮帶脫水系統(tǒng)出現(xiàn)故障,則脫硫除霧器石膏漿液濃度將持續(xù)增加。高濃度的石膏漿液會進一步壓縮亞硫酸鈣與氧氣的接觸機會,進而壓縮氧化時間和空間,石膏漿液中亞硫酸鈣含量大幅超標將難以避免。因此脫硫除霧器液位一期9.5-10.5m、二期8.5-9.5m。
4.2 脫硫除霧器漿液過飽和,煙氣含固量增加亞硫酸鈣、硫酸鈣在石膏漿液中的溶解度均較小,尤其在漿液pH 值較高的情況下它們的溶解度就更小。當亞硫酸鈣、硫酸鈣的含量超過石膏漿液的吸收極限時,亞硫酸鈣、硫酸鈣就會以晶體的形式開始沉積。當漿液相對飽和濃度達到一定值時,亞硫酸鈣、硫酸鈣將按異相成核作用在漿液中已有的晶體表面上生長。當漿液相對飽和度大于引起均相成核作用的臨界飽和度時,亞硫酸鈣、硫酸鈣就會在漿液中形成新的微小晶核,這些微小晶核將在容器表面上逐漸生長成堅硬垢物。但我廠實際情況是脫硫除霧器在線密度計測量所得的密度值往往是實際偏差較大;使得硫酸鹽濃度超過臨界飽和度而不斷結晶沉積,煙氣攜帶固體顆粒量也大大增加。若按正常的沖洗周期和沖洗水量,這些固體顆粒難以完全清除。未清除的顆粒黏附在除霧器表面,會逐漸長大,形成垢物。因此,當漿液濃度超過1120 kg/m3時,建議應啟動真空皮帶脫水系統(tǒng)。
4.3 除霧器沖洗周期長、沖洗水管斷裂、除霧器沖洗水閥門內漏導除霧器沖洗效果不理想,從而使煙氣液滴中攜帶的固體會不斷附著在除霧器表面,在高溫煙氣的不斷沖刷下逐步硬化,直至形成厚實致密的硬垢;但如果沖洗過于頻繁,又將導致煙氣帶水量加大。在脫硫系統(tǒng)的實際運行中,要求每個班組沖洗除霧器,但因有時事故漿罐液位高,有的班組要么忘記了沖洗,要么與上個班組的沖洗時間相隔很長,要么未根據(jù)脫硫除霧器漿液濃度和除霧器壓差的實際情況調整沖洗頻率。隨著除霧器結垢量的增長,沖洗除霧器的效果大大減弱,最終造成除霧器的嚴重堵塞。此方面應嚴格執(zhí)行專業(yè)定期工作,正常情況下保持每四個小時沖洗一次的周期進行,條件允許的情況下可多沖洗,雨季液位較高的情況下應多查曲線統(tǒng)籌安排好沖洗周期防止出現(xiàn)連續(xù)長時間未沖洗的情況出現(xiàn)
4.4 機組啟機過程中鍋爐投油過程中,大量粘性物質黏附在除霧器上面,使后面運行中更多的飛灰液滴更易于黏附在除霧器上。嚴格按照啟機節(jié)點沖洗除霧器,若脫硫除霧器液位高可考慮將塔漿液打至事故漿液罐保證脫硫除霧器除霧器沖洗。
五、除霧器差壓表計異常
現(xiàn)除霧器差壓變送器取樣管路均有裝設沖洗水手動門,若盤前發(fā)現(xiàn)除霧器差壓與實際運行工況不符或則是波動大,應聯(lián)系檢修檢查表計的同時沖洗下取樣管路,防止取樣管路堵塞造成差壓波動大。
六、防范措施
6.1嚴格控制脫硫除霧器PH值,根據(jù)實時原煙氣SO2含量實時調整,避免脫硫除霧器長期在高PH值環(huán)境下運行,要求PH值控制在5.0-5.8之間。
6.2 嚴格按專業(yè)要求控制脫硫除霧器液位在合理范圍來增強脫硫除霧器漿液氧化力度(一期9.5-10.5m、二期8.5-9.5m)。
6.3 嚴格控制脫硫除霧器密度,同時加強在線監(jiān)測與實際測量間對比,發(fā)現(xiàn)異常立即聯(lián)系處理,防止脫硫除霧器在高密度環(huán)境下運行。
6.4 試驗合理調整除霧器沖洗周期,定期檢查除霧器沖洗水壓是否正常、沖洗水門是否內漏以保證除霧器沖洗的有效性。
6.5機組啟動投油過程中,加強除霧器沖洗次數(shù),若脫硫除霧器液位較高可考慮往事故漿罐排漿,保證除霧器沖洗正常。
對機組安全經(jīng)濟運行的影響
除霧器堵塞不僅會造成環(huán)境污染且會造成環(huán)保參數(shù)異常,有甚者更會導致系統(tǒng)阻力增大,從而只能停運機組處理