脫硫濕磨進料管泄漏原因分析及對策

張電臣

（鶴壁豐鶴發電有限責任公司，鶴壁 458008）

鶴壁豐鶴發電有限責任公司為2×600MW燃煤發電機組，脫硫系統采用石灰石—石膏濕法、一爐一塔脫硫裝置，脫硫率不小于95%，由浙大網新機電工程有限公司EPC總承包建造，于2008年1月投產。配套漿液制備系統采用兩套濟南重工股份有限公司之FGDM2458型溢流式濕式球磨機。后因國家環保政策調整，根據《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011），豐鶴公司兩臺機組SO2應執行200mg/Nm3的排放限值。再加上當時燃料供應緊張，燃煤含硫量高達2.50%，超過原設計條件，豐鶴電廠遂于2013-2014年對原有脫硫系統由南京龍源環保公司進行脫硫增容EPC總包改造，吸收塔采用單塔雙循環方式。改造按脫硫塔入口煙氣中SO2含量為7579mg/Nm3，脫硫效率98.0%進行，目前改造已完成且達到了預期效果。鑒于濟南重工股份有限公司產品在本公司使用之優良性能，本次改造依然采用濟南重工股份有限公司產品，新增一套FGDM3675型濕式溢流式球磨機。

1 脫硫濕式溢流式球磨機進料管泄漏原因分析[1]

濕式溢流式球磨機進料管之所以易于泄漏，與該設備在石灰石濕式制漿系統工藝流程中（見圖1）所處的位置具有重要關系。

圖1 石灰石濕式制漿系統工藝流程圖

典型的石灰石濕式制漿系統的工藝流程為：石灰石塊（粒徑小于20mm）通過稱重皮帶給料機送至濕式球磨機入口，與一定量的工藝水（或濾液水）混合進入濕式球磨機磨成石灰石漿液，漿液從濕式球磨機末端溢流至磨機漿液循環箱。另一路工藝水（或濾液水）加入到磨機漿液循環箱中，把石灰石漿液稀釋到一定濃度，再由磨機漿液循環泵送至石灰石漿液旋流器進行粗細顆粒分離。合格的石灰石漿液從石灰石漿液旋流器溢流進入石灰石漿液箱。粗顆粒則從石灰石漿液旋流器底流回濕式球磨機入口重新研磨。從中可以看出，進料管不僅要承受石灰石顆粒重力下落的沖擊，還要遭受脫硫漿液裹挾石灰石顆粒而對進料管的沖刷、侵蝕、磨蝕，在這種復雜的物理、化學綜合作用下，進料管底部極易泄漏。

2 脫硫濕式溢流式球磨機進料管泄漏通常應對措施[2]

通常情況下，應對脫硫濕式溢流式球磨機進料管泄漏的措施主要有加裝引流槽引流（見圖2）、外部貼補普通碳素鋼板補焊（見圖3）及外部貼補水泥槽盒。

圖2 濕磨進口處裝設引流槽

圖3 進料管外部貼補普通 碳素鋼板或水泥槽盒

裝設引流槽簡單易行，可以避免在流量較少時溢流漿液滲流到濕式溢流式球磨機進料口下部放置的高低壓稀油站而污染潤滑油站導致更大的損失。但該措施不能從根本上解決進料管泄漏問題，而且在漿液漏流較大或引流槽堵塞時仍會對高低壓稀油站造成污染威脅。

進料管外部貼補普通碳素鋼板補焊可以作為應急措施，但不能避免脫硫漿液裹挾石灰石顆粒而對進料管的沖刷、侵蝕、磨蝕，也不能根本解決進料管泄漏問題。作為進一步的改進措施，可以先比照進料管下部漏流處弧線做一鋼板槽盒，在內部澆注水泥凝固后，再整體焊接于漏流處。該措施可以延長該部位磨蝕泄漏時間，但不能避免其他未修補處的部位繼續泄漏，也無法解決根本問題。

3 進料管內部貼襯2205雙相不銹鋼防漏措施[3]

3.1 問題的提出

針對加裝引流槽引流、外部貼補普通碳素鋼板補焊及外部貼補水泥槽盒等存在的問題，參考脫硫吸收塔系統等采用2205雙相不銹鋼的成功案例，將該2205雙相不銹鋼引入濕式溢流式球磨機進料管防漏的治理措施中。

3.2 雙相不銹鋼2205合金的特點

雙相不銹鋼2205合金是由22%鉻，2.5%鉬及4.5%鎳氮合金構成的復式不銹鋼。它具有高強度、良好的沖擊韌性以及良好的整體和局部的抗應力腐蝕能力。與316L和317L奧氏體不銹鋼相比，2205合金在抗斑蝕及裂隙腐蝕方面的性能更優越，具有很高的抗腐蝕能力，與奧氏體相比，它的熱膨脹系數更低、導熱性更高。

3.3 現場實施

針對設備現場實際運行中#3濕式溢流式球磨機出力大（38t/h）、石灰石顆粒落料距離高、泄漏后對機組影響大的特點，利用機組小修時間優先選擇該設備進料管進行改造。對其管路切割后劃出管路內部易磨蝕泄漏部位曲線，對該部位整體進行2205合金貼襯焊接。回裝運行1年后未出現泄漏，效果良好。

4 雙相不銹鋼2205合金焊接工藝要點

為保證焊接質量，針對該型雙相不銹鋼制定了有針對性的焊接施工措施。要點如下：

（1）材質及焊接方法：2205雙相不銹鋼板材拼對焊接，δ8mm材質；焊材：GTS-2209，φ2.4mm；焊接方法：GTAW氬氣（Ar）99.99%。焊條（奧2205）。

（2）焊口施焊時所選用的焊材必須有生產廠家的合格證書，無合格證或對其質量有懷疑時，應按批號進行抽查實驗，合格后方可使用。

（3）鎢極氬弧焊用的電極，宜采用鈰鎢棒，所用氬氣純度不得低于99.99%。

（4）且有廠家的出廠合格證，焊口在施焊前，焊工首先應對所用的氬氣進行實際試驗，以防不合格氬氣的混入。

（5）焊絲在使用前應用砂紙或軟布進行認真的清理，徹底除去其表面油污。

（6）塞焊電焊條使用前必須進行嚴格烘焙，其烘焙工藝為：升溫200～350℃，恒溫1～2小時然后降至100～150℃，而且帶入施工場所的焊條應放置于焊條保溫筒中，溫度保持在100～150℃左右。

（7）施工前必須由技術人員進行安全技術交底。

5 結語

濕式溢流型球磨機進料管工況惡劣，工作過程中需要遭受石灰石顆粒及漿液的沖刷、侵蝕、磨損，極易導致進料管下部泄漏。泄漏的漿液不僅污染環境，甚至滲流進入濕磨高低壓稀油站，導致更大的損失。通常的解決措施如引流槽、普通碳素鋼板貼補及水泥槽盒堵漏均不能徹底解決問題。采用雙相不銹鋼2205合金對進料管內部整體貼襯，輔以嚴格的、有針對性的焊接施工工藝，可以較好地解決該類泄漏問題，保證濕式溢流型球磨機的安全、環保、穩定運行。