除霧器防堵新秀

劉軍峰

摘要 石灰石-石膏濕法煙氣脫硫系統中除霧器堵塞逐漸成為影響系統安全穩定運行的克星。為解決除霧器堵塞，對除霧器堵塞原因進行分析，進而對現有除霧器沖洗系統進行改造，實現高流速、低沖洗水量移動式沖洗，緩解除霧器沖洗水量對吸收塔液位的負面影響，最終達到除霧器的高沖洗頻率，減輕除霧器堵塞對脫硫系統負面影響的目的。

關鍵詞 石灰石-石膏濕法煙氣脫硫系統 除霧器 堵塞 高流速移動式沖洗系統

中圖分類號X701 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）67-0107-02

1 石灰石-石膏濕法煙氣脫硫系統（以下簡稱FGD系統FGD系統）的特點

FGD系統脫硫效率高、副產品利用率高、運行可靠性高等優點，已然成為當今世界大型火電機組普遍使用的煙氣脫硫系統。

在這個系統中，除霧器是不可分割的重要部分。但是目前事實證明，除霧器“堵塞”已經成為脫硫系統穩定運行的克星，對企業經濟效益的負面影響也日益嚴重。

2 除霧器

1）安裝除霧器的原因：FGD系統在運行過程中，經過吸收塔處理后的煙氣夾帶了大量的漿液液滴。液滴中不僅含有水分，還有硫酸、硫酸鹽、碳酸鹽、SO2等，如果不除去這些液滴，這些液滴就會沉積在吸收塔下游側設備的表面，形成石膏垢，加速設備的腐蝕，還將惡化煙氣換熱器的堵塞情況，進而影響煙氣換熱器的熱交換。若用濕排工藝，則會造成煙囪“降雨”（排放液體、固體或漿液），污染電廠周圍環境。

2）折流板除霧器的工作原理。

FGD系統中普遍采用折流板除霧器。

折流板除霧器是利用水膜分離實現氣水分離。當帶有液滴的煙氣進入折流板構成的狹窄、曲折且帶有倒溝的通道時，部分液滴撞擊在除霧器葉片上被捕集下來，部分液滴粘附在板面上形成水膜，緩慢向下流動，匯集較大液滴落下，從而實現氣水分離；最終目的提高了除霧器的除霧效率。

3）除霧器的組成。

通常除霧器的組成分為兩部分組成：除霧器本體及沖洗系統。

除霧器沖洗系統作用時沖洗除霧器葉片上捕集的液滴。

本廠采用的沖洗形式為傳統固定沖洗系統，噴嘴水平布置，噴嘴噴射角90°

（1）優點：機構簡單；

（2）缺點：噴嘴噴射角大、有沖洗死角，沖洗水壓低，沖洗水流速低，沖洗水量對吸收塔液位影響大，本公司沖洗水量為65m3/h，水壓0.4MPa。

3 除霧器堵塞原因分析

3.1 系統的化學過程

吸收塔循環泵漿液中總含有過剩的吸收劑（CaCO3），當煙氣夾帶著這種液滴通過除霧器時，液滴被捕集在除霧器葉片上，如果未被及時清除，液滴會繼續吸收煙氣中未除盡的SO2，生成亞硫酸鈣和硫酸鈣，在除霧器葉片上析出沉淀形成結垢。

3.2 沖洗系統設計不合理

除霧器傳統沖洗系統中噴嘴的噴射角是90°，這就造成一部分噴射流不能正面直擊葉片之間堵塞區域，當沖洗效果不理想時，就會出現死區，并且水平布置的噴嘴噴出水后，由折流板除霧器的工作原理可以看出，液滴被捕集后，葉片上一部分的液滴流動是僅靠重力緩慢向下流動。而正是這“緩慢”二字就是堵塞的關鍵因素，液滴在低速流動過程中產生固體堆積，就跟自然界中鐘乳石和五彩池的形成原理一樣，隨著除霧器葉片不斷捕集液滴，使葉片中的固體堆積越來越多，也越來越結實，很難再被沖洗水沖散。

3.3 沖洗水質

沖洗水中不溶性固體物質含量高。

3.4 葉片設計

如果葉片表面有復雜隆起的結垢和有較多沖洗死區，會迅速發生固體堆積

3.5 葉片間距

葉片間距太小易發生固體堆積。

4 除霧器堵塞的危害

1）除霧器堵塞后，加速設備的腐蝕，還將惡化煙氣換熱器的堵塞情況，進而影響煙氣換熱器的熱交換。如果采用濕排工藝，則必然造成煙囪“降雨”（排放液體、固體或漿液），污染電廠周圍環境；

2）除霧器堵塞嚴重后煙氣阻力增大，增壓風機調整不及時或停止不及時就將損壞增壓風機，在沒有增壓風機的系統中，對引風機的影響也是喘振，結果也是停運脫硫系統，清理結垢。系統停運，輕者損失脫硫電價；重者，發電量也將損失。

5 處理措施

將原有除霧器沖洗系統進行優化改造，改固定式沖洗系統為移動式沖洗系統。改變噴嘴噴射角，增加沖洗流速，減小沖洗流量，減小對吸收塔液位的影響，提高沖洗頻率，提高除霧器葉片上的液滴向下流速，高流速移動式沖洗系統就能夠滿足這些要求。

6 高流速移動式沖洗系統

注：圖中所示沖洗水槍的長度根據除霧器高度計算，水槍數量可根據除霧器現場情況確定，前提是不能破壞除霧器支撐，保證除霧器本體安全。

1）工作原理

除霧器葉片前后每側布置一根豎向沖洗水槍，橫向布置一根沖洗水管（或根據現場高度考慮布置兩根沖洗水管）呈直角與水槍連接成一體，利用傳動機構和滑道實現移動，再按照程序設定水槍步進時間，以水平移動沖洗水管帶動水槍噴嘴對除霧器葉片進行沖洗，除霧器葉片上的沖洗水和液滴由溢流槽匯集后，通過溢流管排向吸收塔；改造噴嘴為向下傾斜45°縮小噴嘴噴射角為15°利用高壓水泵實現提高沖洗水壓，增加沖洗水流速，目的是加速除霧器葉片上的液滴流速，使葉片上容易結垢的液滴不易沉積，從而解決除霧器堵塞等問題，提高FGD系統的安全經濟性。系統內設計有護槍盒，護槍盒帶有連鎖開關的密封蓋，當水槍離開護槍盒時，密封蓋連鎖打開，當水槍回到護槍盒內時，密封蓋連鎖關閉，防止水槍停止運行時煙氣液滴在水槍上產生結垢（如圖1-4所示）。

2）優點

（1）噴嘴安裝數量少；

（2）沖洗水量低；

（3）沖洗水壓高；

（4）除霧器葉片溢流水流速高。

參考文獻

[1]電力行業技能鑒定指導中心編.脫硫設備運行值班員[M].中國電力出版社.