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厂家浅谈脱硫塔结垢处理

发布者:河北诚誉环境工程有限公司发表时间:2020-04-30

脱硫塔在使用一段时间之后就会产生结垢现象,结垢之后的脱硫塔不只生产(Produce)的效率会降低,并且会对设备产生很大的损坏,从而造成机械成本投入的增加,为了解决这一问题(Emerson)造成的经济损失,下面脱硫设备厂家就谈谈脱硫塔结垢处理。溶气气浮世界上普遍使用的商业化技术是钙法,所占比例在90%以上。按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、干法和半干(半湿)法。脱硫脱硝设备工艺用雾化的石灰浆液在喷雾干燥塔中与烟气接触,石灰浆液与SO2反应后生成一种干燥的固体反应物,最后连同飞灰一起被除尘器收集。

烟气脱硫指从烟道气或其他工业废气中除去硫氧化物(SO2 和SO3)。    结垢问题也是脱硫系统的常见问题    结垢后常常造成设备通流面积减小、堵塞,甚至发生沉积(sedimentation)量过大造成设备坍塌等重大事故。常发生结垢堵塞的部位:除雾器、吸收塔烟气入口段水平烟道、旋流器、浆液管道、浆液箱及地坑、吸收塔、泵入口管线等。而且GGH堵塞也是脱硫运行中常常发生的问题。由于石灰石浆液、化学式: CaSO4·2H2O浆液密度(单位:g/cm3或kg/m3)较大,容易发生沉积,会造成浆液管线,及箱罐中浆液的沉积,造成堵塞。我厂石灰石浆液再循环箱、事故浆液箱、石膏管线、石灰石旋流器、废水处理管线均发生过堵塞现象,某电厂除雾器发生结垢造成了除雾器坍塌。GGH堵塞常常发生积灰堵塞,尤其是电除尘器不能正常运行的机组,当吸收塔液位过高时,浆液或者泡沫倒灌入GGH造成堵塞现象也时有发生。

GGH也经常会发生堵塞现象造成GGH差压增大,系统阻力增加。另外,石灰石湿式磨进料口堵塞问题在运行中也经常会发生。    

原因分析: 

1 、FGD系统中的结垢,发生在吸收塔入口干湿交界处及进口水平烟道十分明显。高温烟气    中的灰分在遇到喷淋液的阻力后,与喷淋的石膏浆液共同堆积在入口,越积越多,造成水平烟道膨胀(inflate)节排水的堵塞,从而使烟道膨胀节漏水现象发生。其主要成分是灰分和CaSO4。FGD系统中的石膏垢是由于石膏浆液中的CaSO4过饱和度α大于或等于1.4时,溶液中的CaSO4就会在吸收塔内各组件表面析出结晶形成石膏垢。     石膏过饱和度    上式中[Ca2+][SO42-]分别为溶液中Ca2+、SO42-离子的浓度(mol/L);Ksp为CaSO4·2H2O的浓度积(mol2/L2)。过饱和度α越大,结垢形成的速度就越快,仅当α<1.4时才能不结垢。要使α<1.4,需适当地设计吸收塔内石膏浆液浓度、液气比和提高氧化率。一般情况下,认为液气比越小,α越高,使α<1.4的低液气比为11。石膏浆液浓度与α的关系亦是如此,浓度越低,α越大。所以控制吸收塔内浆液浓度是十分关键的。吸收塔壁面及循环泵入口、石膏泵入口滤网的两侧常会积石膏垢,吸收塔壁面在浆液层下会均匀地结了一层松散的垢层,可以很容易的剥落下来。另外,在上层除雾器的叶片上,由于冲洗不能完全彻底,都有明显的浆液黏积现象,主要是吸收塔液位泡沫和冲洗不当造成的。在吸收塔底沉积现象较严重,在循环泵入口,石膏沉积也较严重。浆液管道设计时已考虑(consider)自身循环和放尽坡度,停运后的放尽和冲洗是运行要高度重视的问题,例如石膏排出泵、石灰石浆液循环泵等一运一备设备,尤其要高度重视停备设备入口管线的冲洗排空。   

2、当浆液中亚硫酸钙浓度偏高时就会与硫酸钙同时结晶析出,形成这两种物质的混合结晶[Ca(SO3)x·(SO4)x·1/2H2O],即CSS垢(Calcium Sulfate and Sulfite),CSS在吸收塔内各组件表面逐渐长大形成片状的垢层,这种垢在氧化风量不足时会发生。除雾器上往往会形成这种垢。由于烟气携带大量的浆液液滴会在除雾器上析出,如果未及时冲洗,往往会造成除雾器结垢。    

3、吸收液浆液低pH值时,亚硫酸盐溶合度急剧上升,硫酸盐溶解度略有下降,会有石膏在很短时间内产生并析出,产生硬垢。而高pH值亚硫酸盐溶解度降低,会引起亚硫酸盐析出,产生软垢。    

4、石灰石浆液容易沉积,沉积的垢不同于石膏垢,主要成分是碳酸钙垢。主要是石灰石的细小颗粒沉积。尤其是石灰石浆液再循环箱,石灰石颗粒不均匀,大小差别很大,大的颗粒容易在底部沉积。    

5 、GGH结垢的一个原因是原烟气灰含量大,因为如果FGD入口烟气中灰浓度过大,会造成GGH结垢堵塞。对于电除尘器不能正常运行的机组,常常会发生。对于电除尘器正常运行情况下,发生此类结垢很少。另一个原因是来自除雾器的问题。除雾器带水,使得GGH传热元件表面变湿容易粘灰。烟气中携带的大量液滴夹杂着石膏颗粒很容易在换热元件上淤积并结垢,吹灰器很难予以清除。除雾器带水的原因:设计和选型不当,除雾器平面上烟气分布不均匀,过高和过低的烟气流速都会使浆液从除雾器带出,除雾器带水的另外一个原因就是冲洗不及时。如果运行中除雾器运行不正常会造成除雾器结垢,局部除雾器区域流速过大,浆液会被带出到GGH,造成GGH堵塞。GGH堵塞后往往反映到增压风机震动增加。 ;液气比 ;过大会造成烟气带水增加1,增加GGH工作负担。    

6、吹灰器吹灰及冲洗不正常,导致GGH堵塞。GGH正常运行的情况下,总有烟气携带的石膏浆液结晶沉积在GGH换热元件上,如果吹灰器不正常,会导致换热元件堵塞,压差升高。    

7、非正常运行工况也是GGH堵塞的原因之一。吸收塔液位过高运行,烟气中携带浆液较多,而且液位高时使泡沫或浆液灌入原烟道,这是运行中的脱硫系统GGH堵塞的常见原因。    

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1、严格按照规程操作,控制浆液管线冲洗,防止石膏、石灰石浆液沉积。   

2、合理控制吸收塔浆液浓度在正常范围之内,防止塔内浆液浓度过高。合理控制浆液PH值,防止浆液PH的急剧变化,导致浆液成分的不稳定(解释:稳固安定;没有变动)性,避免CaSO3、CaSO4成分急剧变化。    

3、加强定期工作管理。尤其是除雾器冲洗,设备停运后的冲洗工作。    

4、控制吸收塔液位在低位运行。

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