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(tǒng)中除霧器堵塞逐漸成為影響系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的克星。為解決除霧器堵塞，對(duì)除霧器堵塞原因進(jìn)行分析，進(jìn)而對(duì)現(xiàn)有除霧器沖洗系統(tǒng)進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)高流速、低沖洗水量移動(dòng)式?jīng)_洗，緩解除霧器沖洗水量對(duì)吸收塔液位的負(fù)面影響，最終達(dá)到除霧器的高沖洗頻率，減輕除霧器堵塞對(duì)脫硫系統(tǒng)負(fù)面影響的目的。

關(guān)鍵詞 石灰石-石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng) 除霧器 堵塞 高流速移動(dòng)式?jīng)_洗系統(tǒng)

中圖分類號(hào)X701 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2012）67-0107-02

1 石灰石-石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱FGD系統(tǒng)FGD系統(tǒng)）的特點(diǎn)

FGD系統(tǒng)脫硫效率高、副產(chǎn)品利用率高、運(yùn)行可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，已然成為當(dāng)今世界大型火電機(jī)組普遍使用的煙氣脫硫系統(tǒng)。

在這個(gè)系統(tǒng)中，除霧器是不可分割的重要部分。但是目前事實(shí)證明，除霧器“堵塞”已經(jīng)成為脫硫系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的克星，對(duì)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的負(fù)面影響也日益嚴(yán)重。

2 除霧器

1）安裝除霧器的原因：FGD系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，經(jīng)過(guò)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(huì)沉積在吸收塔下游側(cè)設(shè)備的表面，形成石膏垢，加速設(shè)備的腐蝕，還將惡化煙氣換熱器的堵塞情況，進(jìn)而影響煙氣換熱器的熱交換。若用濕排工藝，則會(huì)造成煙囪“降雨”（排放液體、固體或漿液），污染電廠周圍環(huán)境。

2）折流板除霧器的工作原理。

FGD系統(tǒng)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(shí)現(xiàn)氣水分離。當(dāng)帶有液滴的煙氣進(jìn)入折流板構(gòu)成的狹窄、曲折且?guī)в械箿系耐ǖ罆r(shí)，部分液滴撞擊在除霧器葉片上被捕集下來(lái)，部分液滴粘附在板面上形成水膜，緩慢向下流動(dòng)，匯集較大液滴落下，從而實(shí)現(xiàn)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(tǒng)。

除霧器沖洗系統(tǒng)作用時(shí)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(tǒng)固定沖洗系統(tǒng)，噴嘴水平布置，噴嘴噴射角90°

（1）優(yōu)點(diǎn)：機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單；

（2）缺點(diǎn)：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(duì)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(tǒng)的化學(xué)過(guò)程

吸收塔循環(huán)泵漿液中總含有過(guò)剩的吸收劑（CaCO3），當(dāng)煙氣夾帶著這種液滴通過(guò)除霧器時(shí)，液滴被捕集在除霧器葉片上，如果未被及時(shí)清除，液滴會(huì)繼續(xù)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(jié)垢。

3.2 沖洗系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理

除霧器傳統(tǒng)沖洗系統(tǒng)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(qū)域，當(dāng)沖洗效果不理想時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)死區(qū)，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(dòng)是僅靠重力緩慢向下流動(dòng)。而正是這“緩慢”二字就是堵塞的關(guān)鍵因素，液滴在低速流動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)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(lái)越多，也越來(lái)越結(jié)實(shí)，很難再被沖洗水沖散。

3.3 沖洗水質(zhì)

沖洗水中不溶性固體物質(zhì)含量高。

3.4 葉片設(shè)計(jì)

如果葉片表面有復(fù)雜隆起的結(jié)垢和有較多沖洗死區(qū)，會(huì)迅速發(fā)生固體堆積

3.5 葉片間距

葉片間距太小易發(fā)生固體堆積。

4 除霧器堵塞的危害

1）除霧器堵塞后，加速設(shè)備的腐蝕，還將惡化煙氣換熱器的堵塞情況，進(jìn)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(huán)境；

2）除霧器堵塞嚴(yán)重后煙氣阻力增大，增壓風(fēng)機(jī)調(diào)整不及時(shí)或停止不及時(shí)就將損壞增壓風(fēng)機(jī)，在沒(méi)有增壓風(fēng)機(jī)的系統(tǒng)中，對(duì)引風(fēng)機(jī)的影響也是喘振，結(jié)果也是停運(yùn)脫硫系統(tǒng)，清理結(jié)垢。系統(tǒng)停運(yùn)，輕者損失脫硫電價(jià)；重者，發(fā)電量也將損失。

5 處理措施

將原有除霧器沖洗系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造，改固定式?jīng)_洗系統(tǒng)為移動(dòng)式?jīng)_洗系統(tǒng)。改變噴嘴噴射角，增加沖洗流速，減小沖洗流量，減小對(duì)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(dòng)式?jīng)_洗系統(tǒng)就能夠滿足這些要求。

6 高流速移動(dòng)式?jīng)_洗系統(tǒng)

注：圖中所示沖洗水槍的長(zhǎng)度根據(jù)除霧器高度計(jì)算，水槍數(shù)量可根據(jù)除霧器現(xiàn)場(chǎng)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(cè)布置一根豎向沖洗水槍，橫向布置一根沖洗水管（或根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)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(dòng)機(jī)構(gòu)和滑道實(shí)現(xiàn)移動(dòng)，再按照程序設(shè)定水槍步進(jìn)時(shí)間，以水平移動(dòng)沖洗水管帶動(dòng)水槍噴嘴對(duì)除霧器葉片進(jìn)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(guò)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(shí)現(xiàn)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(jié)垢的液滴不易沉積，從而解決除霧器堵塞等問(wèn)題，提高FGD系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)性。系統(tǒng)內(nèi)設(shè)計(jì)有護(hù)槍盒，護(hù)槍盒帶有連鎖開關(guān)的密封蓋，當(dāng)水槍離開護(hù)槍盒時(shí)，密封蓋連鎖打開，當(dāng)水槍回到護(hù)槍盒內(nèi)時(shí)，密封蓋連鎖關(guān)閉，防止水槍停止運(yùn)行時(shí)煙氣液滴在水槍上產(chǎn)生結(jié)垢（如圖1-4所示）。

2）優(yōu)點(diǎn)

（1）噴嘴安裝數(shù)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(xiàn)

[1]電力行業(yè)技能鑒定指導(dǎo)中心編.脫硫設(shè)備運(yùn)行值班員[M].中國(guó)電力出版社.