濕法煙氣脫硫裝置運行及改造中的問題和解決措施

李 強

（中鋁東南銅業有限公司，福建 寧德 352000）

隨著國家對環保要求越來越嚴格，對排放指標相對應要精細操作。濕法脫硫技術在世界上應用非常廣泛，也非常成熟。但在實際運行中或多或少會出現各種各樣的問題。本文針對濕法煙氣脫硫裝置在運行中及改造后運行中出現的一些不常見的問題進行探討，供同行借鑒。

1 原塔狀況

原脫硫塔設計入口二氧化硫濃度為3000mg/Nm3，采用石灰粉（CaO）加水配比攪拌作為脫硫劑，全塔采用316L不銹鋼材質，除霧器為雙層S型，湍流增壓方式，采用脈沖懸浮式擾動方式，三層噴淋，逆向洗滌方式將煙氣中的二氧化硫吸收。因在運行過程中對PH計、液位計、入口二氧化硫檢測儀表等儀表維護不到位，導致運行中對PH值控制不準、入口二氧化硫濃度監測不到，運行中一直根據出口二氧化硫濃度當作PH值來控制以及對入口二氧化硫濃度分析。這種情況導致運行工非常難以操作，再一個國家對環保越來越重視，一旦二氧化硫超標，將對生產造成不可估量的后果。在實際運行中，因為原煤中的含硫量在1.5%～2%左右，對應二氧化硫濃度大致在4000mg/Nm3以下，按照設計，脫硫塔負擔非常重，以至于超標后在半小時內未調整過來時強制加氫氧化鈉強堿，增強脫硫塔的脫硫能力[1]。長期以來，脫硫塔在高PH值狀態下運行，加上擾動效果非常差，在清理干凈塔底后半個月時間，在脫硫塔1米高的范圍內塔壁冰涼，只有噴淋泵、排漿泵入口溫熱，說明塔底已淤積，漿液有效容積減少，脫硫效率降低，加之一直高PH值運行，導致結垢嚴重，惡性循環[2]。脫硫塔入口處結垢嚴重，面積在6立方米的入口（圖1）處結垢后只有400mm＊400mm左右的洞通過尾氣（圖2），入口結垢后，對前面的布袋收塵及鍋爐的運行產生非常大的影響，風機功率拉不動，鍋爐及布袋收塵負壓值一直下降，正壓運行。在一次停爐檢修中分析可能是PH值過高，脫硫液與高溫（110℃～120℃）煙氣在脫硫塔入口處結合，導致結垢[3]。在這次檢修中，在入口處上方500mm左右的位置以傾斜的角度加一條倒液槽，讓漿液不直接在入口處形成水簾與煙氣接觸，達到入口不結垢或者延長結垢時間。在運行過程中，確實非常有效果，由以前12天左右負壓就急劇下降（鍋爐引風機擋板全開）到運行一個月鍋爐引風機擋板在70%下穩定運行，取得成功。但是在環保壓力下，當前脫硫塔已不能滿足生產需要，對脫硫塔進行超凈排放改造。在運行了1個半月后停爐改造時，在入口處依舊有很大的結垢范圍，當時分析不出問題。詢問改造廠家，回復未見過這種情況[4]。脫硫塔噴淋層查看管道時，發現結垢厚度非常驚人，估計結垢厚度在20公分左右，用風鎬試著打掉卻一點也打不動，氧化風管99%堵死。

圖1 脫硫塔入口

圖2 煙氣在脫硫塔入口處結合

2 改造后運行中發現的問題

在不同改造意見中及原塔地基載荷及空間因素下，最終可研中，對脫硫塔的改造意見為在原脫硫塔邊重新建造一座脫硫塔，采用5層空塔噴淋設計，全新設計的脈沖懸浮式擾動方式，因原脫硫塔的地基載荷以及原塔的材質等方面原因限制。新塔設計入口二氧化硫含硫量≤4000mg/Nm3，采用石灰石粉加水攪拌作為脫硫劑。漿液區直徑10m，噴淋區直徑8m，在除霧器上安裝一臺濕式電收塵，全塔采用普通鋼內襯玻璃鱗片。

在建好后的試運行中，表現良好。PH值控制在5.2～5.8之間，負壓在-1700pa至-2000之間。但在運行中存在的缺陷問題最大的有2個，一是密度計和PH計是接在擾動泵的出口上，由一個DN50的隔膜閥控制開關及流量，因要定期對密度計和PH計進行沖洗，勢必對隔膜閥的壽命及嚴密性損傷，況且擾動泵出口是共用一根管道，壓力大、流速高，且未有閥門。

在一次開關隔膜閥中閥門損壞，漿液從閥體中噴出，臨時用塑料袋包裹后運行至停爐檢修。我給出改造方案是從塔體漿液區2m左右位置預留的接口作為密度計和PH計的入口，利用漿液自身的重力及壓力流動，且在入口管道處安裝2個不銹鋼球閥，一個敞開，一個控制流量，方便檢修以及調整。二是壓力變送器未有沖洗水，解決方案是重新加裝，定期沖洗壓力傳感器，運行2個月無問題。

在運行中發現脫硫塔負壓曲線發現一直是緩慢上升，從-1700pa到-2300pa，鍋爐引風機擋板加大。推測有地方堵塞，一開始懷疑鍋爐空預器堵塞，因從數據上分析存在堵塞情況，但更多的是鍋爐引風機之后存在堵塞。因是新建脫硫塔，不怎么相信是脫硫塔入口會有堵塞，一直排查其他地方。在例行停爐檢修后檢查發現脫硫塔入口依舊存在嚴重結垢現象，在取出結垢樣品后進行分析發現結垢物成白色晶體狀，表面有煙塵，干燥地方質地較為堅硬，聯想到每次停爐檢修時檢查布袋收塵靜氣室四周都是黃色粘稠液體時，懷疑是鍋爐為控制氮氧化物，尿素長期過量添加生成硫酸氫氨。因白色晶體物質非常像結晶的尿素，經過外出化驗，確認成分大部分為尿素、石灰石粉和煙塵組成。分析出問題后，鍋爐對尿素的添加嚴格把控，控制氨逃逸量（≤3%），但為實際生產中為了氮氧化物排放合格，還是會過量添加。為了脫硫塔長期穩定運行，在脫硫塔煙氣入口處1500mm處開了2處觀察口，螺絲把住，在發現負壓變化的情況下打開觀察口，用鋼筋插進去檢測是否入口結垢，確認結垢后用高壓水槍沖擊破壞結垢區，再一個利用入口前的事故噴淋管每班進行沖洗，達到長久穩定運行的目標。

3 結語

（1）進行科學管理，要重視運行參數的分析、記錄和監控，及時維護好重要儀表。

（2）控制好尿素的噴入量，減少對鍋爐后系統的影響。

（3）脫硫塔儀表安裝位置至關重要。