脫硫事故噴淋系統故障分析及處理

羅凱

摘要：舟山煤電公司脫硫事故噴淋系統自基建完成投運后，多次發生管路泄漏、噴嘴堵塞問題，降低了設備的可靠性，同時因發生缺陷的設備在脫硫煙道內，需停機時才能進行處理。為解決該問題采用優化噴淋管路和引接氧化風進行吹掃，并加裝管道補償器進行解決。

關鍵詞：脫硫事故噴淋;噴嘴;堵塞;泄漏;管道優化;氧化風吹掃

0引言

為了防止脫硫系統原煙氣溫度的突然升高對系統造成損壞，甚至機組MFT動作，在吸收塔入口設置有兩級事故噴淋裝置，當煙溫超過設定溫度后，根據不同的保護值，立即投入事故噴淋裝置。我廠兩臺機組脫硫事故噴淋系統在投運多次發生管路泄漏、噴嘴堵塞問題，為此，針對脫硫事故噴淋系統進行分析。

1系統概況

脫硫事故噴淋系統布置于吸收塔進口煙道，采用脫硫工藝水作為噴淋水源，消防水作為備用水源。事故噴淋系統分為一、二級噴淋，每級噴淋母管在吸收塔煙道頂部水平橫向布置，每次噴淋母管分14根噴淋引煙道內，煙道內每根噴淋支管上各設置6只空心錐形噴嘴。同時，采用壓縮空氣作為事故噴淋系統吹掃氣源，定期對事故噴淋管路進行吹掃。當機組運行中吸收塔煙進口煙溫高于180℃或吸收塔再循環泵全部停運，煙溫過高時，會立即投運事故噴淋系統，以降低高溫煙氣對設備的損壞。脫硫事故噴淋通過煙道內噴淋支管上的噴嘴對煙氣進行噴水快速降溫，從而保護后端脫硫系統設備。

2設備運行中的問題

通過檢修時對事故噴淋系統進行檢查發現，事故噴淋噴嘴堵塞嚴重，事故噴淋支管煙道內部分及支管穿過煙道上壁部分均多處穿孔，引起噴淋效果不佳及管路漏水。

3原因分析

3.1噴嘴堵塞原因分析

事故噴淋噴嘴平時處于停運狀態，吸收塔進口煙氣溫度自投運基本未出現過超過130℃的現象，不需要開啟事故噴淋，因此事故噴淋只有每個季度時進行一次噴淋試驗才會進行噴淋，噴嘴位于煙道內，煙道內濕度較大，存在煙氣、粉塵及石膏漿液，石膏漿液及粉塵粘附在噴嘴上，導致噴嘴堵塞和腐蝕。雖噴嘴定期采用壓縮空氣進行吹掃，但吹掃頻率不足，因此未吹掃期間存在噴嘴堵塞問題。

3.2煙道內事故噴淋支管泄漏原因

煙道內濕度大，溫度較低，煙氣中SO2濃度為約900-2000mg/Nm?，自托盤上噴淋下來的石膏漿液飄散至事故噴淋支管處，事故噴淋支管濕度較大，濕潤的管道外壁吸附SO2氣體，出現腐蝕情況，事故噴淋支管采用316L材質，316L在該環境中耐腐蝕性能不足，因此導致管道穿孔。

3.3事故噴淋支管與吸收塔進口煙道頂部壁面接觸點泄漏分析

事故噴淋系統母管固定于吸收塔進口煙道頂部，而事故噴淋支管自母管向下引接并穿過煙道頂板，焊接至煙道底板位置，兩級事故噴淋前后段煙道各有一只煙道膨脹節，當煙道溫度上高或溫度降低時，煙道膨脹移動，事故噴淋支管隨煙道膨脹異動，事故噴淋母管管路為剛性連接，母管與支管不同步移動，導致煙道頂板對事故噴淋支管進行拉動和刮磨，引起管道磨損穿孔。

圖1 事故噴淋管路示意圖

4改進措施

4.1優化事故噴淋管路材質

原事故噴淋管材質為316L，而吸收塔托盤材質為S32205，經多次檢修察看，托盤在高濃度二氧化硫煙氣及大流量石灰石漿液的噴淋沖擊下，耐腐蝕性能突出，經過分析和向我廠脫硫系統設計人員咨詢選定將事故噴淋管材質更換為S32205。

4.2引接氧化風對事故噴淋管進行持續吹掃

因事故噴淋噴嘴及噴淋管內部濕度較大時會導致堵塞和低溫腐蝕，增濕前的氧化風溫度在100℃左右，引接氧化風對事故噴淋管及噴嘴進行持續持續吹掃，將管道及噴嘴內粉塵吹掃干凈的同時還能對事故噴淋管及噴嘴進行加熱，減少附著的水分。

事故噴淋單級噴嘴數量為84只， 尺寸為3/8英寸，孔徑約4mm，按照孔內氣體流速20m/s計算，總共用氣量為π×（4/2×10-3）2×20×84×60=1.266m3/min，外接母管的空氣流速宜控制在15m/s以下，按此流速計算的管道內徑為42mm，兩級事故噴淋管所需外接母管道內徑為60mm，為減少管道的阻力，改造選用DN80的外接母管。在機組停機期間，具備改造作業條件，從φ630的氧化風母管上引接φ89的吹掃管，同時在加裝的管路上裝設隔離閥，對氧化風系統影響較小，對事故噴淋系統改動也較小，并可隨時恢復原管路的運行。

4.3加裝管道補償器

針對事故噴淋支管與煙道頂板接觸部分易發生刮磨導致泄漏，在一、二級事故噴淋母管上各加裝一只管道補償器，當煙道膨脹移動時，管道隨煙道一起發生移動，減小煙道與噴淋管之間刮蹭磨損。

5實施效果

自2017年對#1、#2機組脫硫事故噴淋系統進行改造后，每次計劃檢修對事故噴淋系統進行噴淋試驗和檢查時，噴淋效果良好，噴淋噴嘴出現噴嘴堵塞及噴淋管道泄漏的問題較少出現。