脫硫事故噴淋系統(tǒng)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(tǒng)自基建完成投運(yùn)后，多次發(fā)生管路泄漏、噴嘴堵塞問題，降低了設(shè)備的可靠性，同時(shí)因發(fā)生缺陷的設(shè)備在脫硫煙道內(nèi)，需停機(jī)時(shí)才能進(jìn)行處理。為解決該問題采用優(yōu)化噴淋管路和引接氧化風(fēng)進(jìn)行吹掃，并加裝管道補(bǔ)償器進(jìn)行解決。

關(guān)鍵詞：脫硫事故噴淋;噴嘴;堵塞;泄漏;管道優(yōu)化;氧化風(fēng)吹掃

0引言

為了防止脫硫系統(tǒng)原煙氣溫度的突然升高對(duì)系統(tǒng)造成損壞，甚至機(jī)組MFT動(dòng)作，在吸收塔入口設(shè)置有兩級(jí)事故噴淋裝置，當(dāng)煙溫超過設(shè)定溫度后，根據(jù)不同的保護(hù)值，立即投入事故噴淋裝置。我廠兩臺(tái)機(jī)組脫硫事故噴淋系統(tǒng)在投運(yùn)多次發(fā)生管路泄漏、噴嘴堵塞問題，為此，針對(duì)脫硫事故噴淋系統(tǒng)進(jìn)行分析。

1系統(tǒng)概況

脫硫事故噴淋系統(tǒng)布置于吸收塔進(jìn)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(tǒng)分為一、二級(jí)噴淋，每級(jí)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(nèi)，煙道內(nèi)每根噴淋支管上各設(shè)置6只空心錐形噴嘴。同時(shí)，采用壓縮空氣作為事故噴淋系統(tǒng)吹掃氣源，定期對(duì)事故噴淋管路進(jìn)行吹掃。當(dāng)機(jī)組運(yùn)行中吸收塔煙進(jìn)口煙溫高于180℃或吸收塔再循環(huán)泵全部停運(yùn)，煙溫過高時(shí)，會(huì)立即投運(yùn)事故噴淋系統(tǒng)，以降低高溫?zé)煔鈱?duì)設(shè)備的損壞。脫硫事故噴淋通過煙道內(nèi)噴淋支管上的噴嘴對(duì)煙氣進(jìn)行噴水快速降溫，從而保護(hù)后端脫硫系統(tǒng)設(shè)備。

2設(shè)備運(yùn)行中的問題

通過檢修時(shí)對(duì)事故噴淋系統(tǒng)進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)，事故噴淋噴嘴堵塞嚴(yán)重，事故噴淋支管煙道內(nèi)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(shí)處于停運(yùn)狀態(tài)，吸收塔進(jìn)口煙氣溫度自投運(yùn)基本未出現(xiàn)過超過130℃的現(xiàn)象，不需要開啟事故噴淋，因此事故噴淋只有每個(gè)季度時(shí)進(jìn)行一次噴淋試驗(yàn)才會(huì)進(jìn)行噴淋，噴嘴位于煙道內(nèi)，煙道內(nèi)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(dǎo)致噴嘴堵塞和腐蝕。雖噴嘴定期采用壓縮空氣進(jìn)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(nèi)事故噴淋支管泄漏原因

煙道內(nèi)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(xiàn)腐蝕情況，事故噴淋支管采用316L材質(zhì)，316L在該環(huán)境中耐腐蝕性能不足，因此導(dǎo)致管道穿孔。

3.3事故噴淋支管與吸收塔進(jìn)口煙道頂部壁面接觸點(diǎn)泄漏分析

事故噴淋系統(tǒng)母管固定于吸收塔進(jìn)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(jí)事故噴淋前后段煙道各有一只煙道膨脹節(jié)，當(dāng)煙道溫度上高或溫度降低時(shí)，煙道膨脹移動(dòng)，事故噴淋支管隨煙道膨脹異動(dòng)，事故噴淋母管管路為剛性連接，母管與支管不同步移動(dòng)，導(dǎo)致煙道頂板對(duì)事故噴淋支管進(jìn)行拉動(dòng)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(jìn)措施

4.1優(yōu)化事故噴淋管路材質(zhì)

原事故噴淋管材質(zhì)為316L，而吸收塔托盤材質(zhì)為S32205，經(jīng)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(jīng)過分析和向我廠脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員咨詢選定將事故噴淋管材質(zhì)更換為S32205。

4.2引接氧化風(fēng)對(duì)事故噴淋管進(jìn)行持續(xù)吹掃

因事故噴淋噴嘴及噴淋管內(nèi)部濕度較大時(shí)會(huì)導(dǎo)致堵塞和低溫腐蝕，增濕前的氧化風(fēng)溫度在100℃左右，引接氧化風(fēng)對(duì)事故噴淋管及噴嘴進(jìn)行持續(xù)持續(xù)吹掃，將管道及噴嘴內(nèi)粉塵吹掃干凈的同時(shí)還能對(duì)事故噴淋管及噴嘴進(jìn)行加熱，減少附著的水分。

事故噴淋單級(jí)噴嘴數(shù)量為84只， 尺寸為3/8英寸，孔徑約4mm，按照孔內(nèi)氣體流速20m/s計(jì)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(jì)算的管道內(nèi)徑為42mm，兩級(jí)事故噴淋管所需外接母管道內(nèi)徑為60mm，為減少管道的阻力，改造選用DN80的外接母管。在機(jī)組停機(jī)期間，具備改造作業(yè)條件，從φ630的氧化風(fēng)母管上引接φ89的吹掃管，同時(shí)在加裝的管路上裝設(shè)隔離閥，對(duì)氧化風(fēng)系統(tǒng)影響較小，對(duì)事故噴淋系統(tǒng)改動(dòng)也較小，并可隨時(shí)恢復(fù)原管路的運(yùn)行。

4.3加裝管道補(bǔ)償器

針對(duì)事故噴淋支管與煙道頂板接觸部分易發(fā)生刮磨導(dǎo)致泄漏，在一、二級(jí)事故噴淋母管上各加裝一只管道補(bǔ)償器，當(dāng)煙道膨脹移動(dòng)時(shí)，管道隨煙道一起發(fā)生移動(dòng)，減小煙道與噴淋管之間刮蹭磨損。

5實(shí)施效果

自2017年對(duì)#1、#2機(jī)組脫硫事故噴淋系統(tǒng)進(jìn)行改造后，每次計(jì)劃檢修對(duì)事故噴淋系統(tǒng)進(jìn)行噴淋試驗(yàn)和檢查時(shí)，噴淋效果良好，噴淋噴嘴出現(xiàn)噴嘴堵塞及噴淋管道泄漏的問題較少出現(xiàn)。