燃煤鍋爐廢氣脫硫環保設備長周期運行改造的方案

陳巍威 張清義

某化工企業的鍋爐煙氣采用了氨一硫酸銨法進行脫硫，但自開車投用以來，連續運行周期平均只有15個月，一些轉動設備的腐蝕較為明顯，部分吸收系統漿液管道結晶和后處理的堵塞嚴重，因堵塞而停車的事故頻現。對此，本研究對該廢氣脫硫環保設備的機泵、脫硫裝置管道以及后處理系統進行了相關改造，改造后的環保社保長周期運行時間最長可以達到6個月，大大節約了設備的運行成本。

某化工企業的鍋爐煙氣采用了氨一硫酸銨法進行脫硫，但自開車投用以來，在取得環保效益的同時，也暴露了一些問題，主要是吸收裝置和后處理裝置的設備和機泵出現了一些腐蝕現象以及制約裝置長周期運行的局部工藝缺陷，出現了各種問題，導致運行周期短，連續運行周期平均只有1.5個月，一些轉動設備的腐蝕較為明顯，在生產運行中逐漸顯現出來，比如對漿液性質掌握不好，塔內漿液密度控制不穩定，造成部分吸收系統漿液管道結晶和后處理的堵塞，系統能耗增加，系統頻繁因堵塞而停車等事故頻現。

1廢氣脫硫設備的問題

鍋爐脫硫設備自2015年初正式投用以來，吸收系統運行情況良好，鍋爐三開一備，鍋爐在75-80%負荷之間運行，煙氣量約在40-55萬NIn3/h，循環泵兩開一備，凈煙氣中S02含量為50mg/Nm3，同時系統經歷了多次高硫煙氣的沖擊測試，實踐表明吸收系統的操作彈性較大，在較短的時間內能處理高硫煙氣，且尾氣S02含量能達標排放。但脫硫工況維持時間較短，受到后處理能力的限制，系統維持不到一天就憋停，無法運轉。存在問題主要是長周期運行時間短，最長1.5個月，最短約20天，嚴重影響了脫硫系統的運行，為此本次升級改造同時也對制約長周期影響的工藝缺陷予以消除，并優化工藝。

2廢氣脫硫裝置改造的方案

2.1脫硫裝置機泵相關改造

脫硫裝置漿液泵密封圈改造：設備運轉過程中發現機泵機封頻繁泄露，聯系供貨商對機封的密封圈材質進行更換，由普通的橡膠改為耐磨的氟硅橡膠，改造完成后通過運行觀察，設備泄露情況得以消除，保證了脫硫裝置的可控運行，改造前運行周期不足一個月，改造后運行周期可達5-6個月，裝置共20臺機泵，年節約檢修備件費用30余萬元。

脫硫界區機泵冷卻水管改造：脫硫裝置運行過程中硫酸銨漿液腐蝕性較大且氨氮含量極高，機泵機封泄漏后將導致高氨氮漿液攜帶進入循環水系統；同時機泵進出水管軟連接，與現場實際工藝條件不適宜，結合實際對機泵進水管進行改造，用高壓橡膠管取代塑料軟管，出水管進行直排回收處理，并降低了化工公司污水處理過程的壓力。

2.2脫硫裝置管道相關改造

預洗滌塔頂部漿液管道、噴嘴連接管線改造：結合氨法鍋爐煙氣脫硫裝置漿液噴嘴易堵塞造成整套裝置被迫停車檢修的情況，將進塔的總管進行分支三路進塔，每只加裝閥門，兩開一備，有堵塞情況，開啟備用回路，使裝置不停車前提下對堵塞管道進行清理。將脫硫運行時間由原2個月提高到5個月。

硫酸銨壓縮空氣系統改造：由于硫酸銨頂部攪拌器運行中，頻繁出現故障，導致溶液槽出現物料沉積現象明顯，為了解決這個問題，特此對硫酸銨槽設DN100壓縮空氣管線，伸進溶液槽底部，配合攪拌器一同對設備內硫酸銨介質進行強制擾動，消除了槽內物料沉積現象，保證了硫酸銨溶液泵的穩定運行。

后處理玻璃鋼管道的改造：后處理的玻璃鋼管道，大部分采用橫平豎直布置，遵循設計規范，但在實際應用發現部分管道安裝標準不符合硫酸銨漿液的流動特點，因此對部分漿液管道進行改造，增大了管道的坡度，將原有3改為5‰坡度，有助于減少漿液在管線內堵塞的情況發生。

管道膨脹節的改造：漿液管道的補償器設計采用內襯氟不銹鋼伸縮膨脹節，但在實際運行程中頻繁泄露無法保證裝置正常運行，根據脫硫漿液的特點將現場膨脹節改為橡膠膨脹節，改造后使用效果很好，改造后既保證了裝置的運行周期，又減少維護過程中的檢修強度。

2.3后處理系統相關改造

脫硫裝置后處理裝置稠厚器改造：在實踐當中，稠厚器作用并不明顯，往往在內部造成結晶堵塞，下料困難，為此技術部門對稠厚器底部下料口進行改造，將原有DN80口改造為DN125口，改造后稠厚器下料暢通，實踐發現投用稠厚器意義不明顯，稠厚器作為一個大直徑的緩沖管道使用。

后處理管道的防腐蝕改造：本次改造將后處理的部分薄弱環節的玻璃鋼管道全部更換為優質的厚壁玻璃鋼產品，局部溫度較高的管道更換為316L不銹鋼，干燥器至引風機的入口管道采用內襯搪瓷處理。

脫硫裝置后處理裝置離心機下料口改造：原推料離心機運行中存在下料不暢，運行過程中人員勞動強度過大，經常人工輔助疏通，且無法保障正常出料，現場根據設備運行狀況對該設備下料口部位進行改造，將原下料口由DN150改為矩形口@300×450mm，并對設備內導料槽下料口尺寸進行加大處理，保證了設備的正常運行一.

經過改造后，鍋爐煙氣脫硫環保裝置的腐蝕程度大大降低，這得益于在改造過程中將易腐蝕的材料置換成耐腐蝕的材料，鍋爐廢氣脫硫這被經過本次改造后，長周期運行時間達到了6個月，同時鍋爐廢氣脫硫裝置的維修費用也降低了1/3，這在國內的氨法脫硫裝置是較為少見的，證明本次升級改造取得了良好的效果。