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(yè)有限公司，福建 寧德 352000）

隨著國家對環(huán)保要求越來越嚴格，對排放指標相對應(yīng)要精細操作。濕法脫硫技術(shù)在世界上應(yīng)用非常廣泛，也非常成熟。但在實際運行中或多或少會出現(xiàn)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(xiàn)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(shè)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(zhì)，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(dǎo)致運行中對PH值控制不準、入口二氧化硫濃度監(jiān)測不到，運行中一直根據(jù)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(dǎo)致運行工非常難以操作，再一個國家對環(huán)保越來越重視，一旦二氧化硫超標，將對生產(chǎn)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(yīng)二氧化硫濃度大致在4000mg/Nm3以下，按照設(shè)計，脫硫塔負擔非常重，以至于超標后在半小時內(nèi)未調(diào)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(tài)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(nèi)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(dǎo)致結(jié)垢嚴重，惡性循環(huán)[2]。脫硫塔入口處結(jié)垢嚴重，面積在6立方米的入口（圖1）處結(jié)垢后只有400mm＊400mm左右的洞通過尾氣（圖2），入口結(jié)垢后，對前面的布袋收塵及鍋爐的運行產(chǎn)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(jié)合，導(dǎo)致結(jié)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(jié)垢或者延長結(jié)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(wěn)定運行，取得成功。但是在環(huán)保壓力下，當前脫硫塔已不能滿足生產(chǎn)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(jié)垢范圍，當時分析不出問題。詢問改造廠家，回復(fù)未見過這種情況[4]。脫硫塔噴淋層查看管道時，發(fā)現(xiàn)結(jié)垢厚度非常驚人，估計結(jié)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(jié)合

2 改造后運行中發(fā)現(xiàn)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(shè)計，全新設(shè)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(zhì)等方面原因限制。新塔設(shè)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(qū)直徑10m，噴淋區(qū)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(nèi)襯玻璃鱗片。

在建好后的試運行中，表現(xiàn)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(guān)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(guān)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(qū)2m左右位置預(yù)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(diào)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(fā)現(xiàn)脫硫塔負壓曲線發(fā)現(xiàn)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(yù)器堵塞，因從數(shù)據(jù)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(fā)現(xiàn)脫硫塔入口依舊存在嚴重結(jié)垢現(xiàn)象，在取出結(jié)垢樣品后進行分析發(fā)現(xiàn)結(jié)垢物成白色晶體狀，表面有煙塵，干燥地方質(zhì)地較為堅硬，聯(lián)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(zhì)非常像結(jié)晶的尿素，經(jīng)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(chǎn)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(wěn)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(fā)現(xiàn)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(jié)垢，確認結(jié)垢后用高壓水槍沖擊破壞結(jié)垢區(qū)，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(wěn)定運行的目標。

3 結(jié)語

（1）進行科學管理，要重視運行參數(shù)的分析、記錄和監(jiān)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(tǒng)的影響。

（3）脫硫塔儀表安裝位置至關(guān)重要。