脱硫吸收塔入口烟道返浆液事件分析

脱硫吸收塔入口烟道返浆液事件分析

李现锋 卢仕良

国投钦州发电有限公司 广西钦州 535008

【摘要】脱硫吸收塔入口烟道返浆在设备上主要原因为吸收塔与烟道挡雨棚穿孔，导致浆液从穿孔处漏至入口烟道内，漏点的下方位置刚好是浆液与烟气的干湿接触区域，容易结垢，随着时间的推移，泵的运行数量的增多，堆积面积越大。

【关键词】脱硫吸收塔；烟道返浆；原因；措施

一、系统概况

广西某电厂#4机组装机容量为1000MW，为超超临界燃煤机组。脱硫系统均采用由石灰石—石膏湿法烟气脱硫技术，脱硫装置采用单机单塔设计方案，脱硫系统（FGD）能处理机组额定负荷下100％的烟气量。吸收塔内配有5层喷淋层，烟气入口布置在喷淋层与吸收塔浆液池之间，吸收塔采用逆流喷淋塔，锅炉烟气过来经过引风机弯段变向后进入吸收塔，弯段至吸收塔直段距离为3.75米，烟道内设有支撑梁，入口烟道与吸收塔连接处上部布置一道30厘米宽的挡雨棚，以防止喷淋浆液返回入口烟道内。

二、问题提出

从#4机组投产以来，每次脱硫系统随主机停运检修期间，均发现吸收塔入口烟道处有石膏堆积情况，堆积厚度大约在20~30厘米，支撑梁底部也有少部分石膏结垢

三、事件经过描述

2020年06月20日02:01停机临修，于06月29日14:41分启机并网发电。运行至7月19日时发现#4引风机出口烟道人孔门（靠#4吸收塔地坑处）有滴水现象；随后联系检修人员对烟道排污管进行检查，并对排污管道进行了冲洗疏通，管道排水正常；至2020年08月19日下午，发现#4机组引风机出口烟道人孔门处有水流出。2020年9月15日#4脱硫系统随主机停运，打开引风机出口烟道人孔门和吸收塔地坑旁烟道人孔门时发现有石膏堆积约1米高，检查#4吸收塔入口烟道时，发现烟道西侧烟道壁、烟道支撑梁堆积大量的石膏积垢，同时发现烟道挡雨棚B引风机侧有两个，A侧一个，共三个直径大约25厘米穿孔，启动#4C浆液循环泵做事故返浆试验，发现有浆液从该穿孔处漏至烟道内（见图1）。

图1 吸收塔入口挡雨棚穿孔情况（左西侧、右中部）

四、事件原因分析：

1. 吸收塔与烟道挡雨棚穿孔，导致浆液从穿孔处漏至入口烟道内，漏点的下方位置刚好是浆液与烟气的干湿接触区域，容易结垢，随着时间的推移，泵的运行数量的增多，堆积面积越大。

2. 引风机出口至吸收塔之间的烟道走廊过短，原烟气通过引风机出口弯段后直接进入吸收塔，因挡雨棚穿孔泄露造成入口烟道西侧堆积形成了石膏墙，造成烟道内流场发生了变化。西侧烟道堵塞产生负压区，部分烟气形成了回流卷吸的现象，造成西侧烟道石膏堆积严重。

3. 石膏浆液呈粘性，流量越小或流速越慢越容易沉淀堆积，慢慢地造成引风机出口烟道排污管道石膏浆液堆积堵塞而未能及时排出，从而导致浆液回流至引风机出口烟道形成沉积，在烟温的作用下，逐步干燥后形成垢块，从烟道分层石膏的结垢层可以判断。

五、建议方案及措施：

1、对烟道挡水帘穿孔原因进行分析，挡雨棚本身就有防腐工艺，因防腐材料冲刷脱落，喷淋浆液直接与材料冲刷，造成穿孔泄露。针对此项问题，需要以下几点：1）现挡雨棚为碳钢材质，建议对挡雨棚材质进行改进；2）既然挡雨棚有穿孔，就确定喷淋对其进行冲刷，对最下一层喷淋管路喷嘴进行检查，对挡雨棚或塔壁有冲刷的喷嘴进行微调，减少冲刷；3）在无法彻底解决材质前，对防腐工艺进行改进，加固或优化防腐材料，防止冲刷老化脱落。

2、原烟气通过引风机后进入吸收塔前90℃弯头连接，由于吸收塔入口烟道经弯头后进入吸收塔段的水平烟道极短，仅有3.75米，造成进入吸收塔的烟气在入口干湿界面处尚来不及均流就进入吸收塔，此处气流不均匀，入口烟道干湿界面矩形截面上易出现负压回风区，再加上挡雨棚穿孔，造成入口烟道浆液堆积严重（从历次停机检查，入口烟道及引风机出口均有浆液堆积）；同时两侧引风机开度偏差较大时，风量及压力差会加剧回风量，建议在保证设备及工况稳定的前提下，尽量减少两侧引风机开度偏差，保持同等出力。

3、将吸收塔入口烟气压力测点数据，曲线数据变化，同时跟其他机组相比较，在同等负荷、同等循泵运行、同等引风机开度下看阻力变化，提前发现问题，提前防控。

4、将吸收塔入口烟温作为重点监控对象，出现温度偏差及时联系检修校验数据准确，在保证数据准确前提下，仍然出现偏差量，就证明吸收塔入口烟道内出现卷吸现象，要及时检查引风机出口段排污段是否正常排污，同时汇报值长，增大引风机出力，优化脱硫浆液循环泵运行台数，减小石灰石供浆量。

5、历次停机检查中均有发现引风机出口段有浆液沉积，建议考虑对引风机出口水平段烟道处的排污口进行改进，增加喷射冲洗管，设计喷嘴安装位置，冲洗压力等，以便日常运行中异常时疏通排污。

6、检查入口烟道事故喷淋装置，对喷嘴进行检查，试验冲洗效果，在后续机组启机过程中，利用事故喷淋清洗入口烟道浆液，减少启机初期风压过低吸收塔入口烟道积浆现象。

7、在启机初期，脱硫系统运行高层泵，减少启机初期风压过低吸收塔入口烟道积浆现象。

8、在机组负荷稳定的情况下，优化浆液循环泵运行方式，减少系统阻力，减少浆液喷浆量对入口原烟道挡雨棚的冲刷。

结语

每逢主机停运后，将脱硫吸收塔内部及其入口烟道纳入标准检查项目，及早发现问题，及早处理。每遇机组大小修期间对脱硫吸收塔内部烟道挡水帘进行防腐检查，必要时进行重新防腐以保障主机的安全稳定运行。

参考文献

[1]范孜.脱硫塔入口烟道的结构设计与分析[J].工程技术研究，2019，4（15）：45-46. 
　　[2]张晓玲，赵文亮，程家庆.脱硫塔入口烟道干-湿交界面积垢原因分析及对策[J].电力科技与环保，2017，11（3）：148-149.