【技术汇】脱硫吸收塔系统常见故障分析及处理

脱硫系统的发生的故障主要是吸收塔系统出现的异常工况，分析吸收塔系统浆液循环泵叶轮磨损、浆液泵出口母管堵塞、吸收塔内浆液异常等对吸收塔出口参数的影响，并提出了各种异常现象发生时的解决方法，为减少脱硫系统故障，确保烟气达标排放提供参考。

       1 脱硫系统概况

        石灰石-石膏湿法脱硫工艺是目前较为成熟的脱硫技术。莱城电厂4 台300MW机组采用石灰石-石膏的湿法烟气脱硫工艺，一炉一塔设计。自投运以来，脱硫设施投运率超过99.0%、脱硫效率保持在95% 以上。整套系统于2008 年12 月底完成安装调试，运行稳定。系统全烟气量脱硫时，脱硫后烟气温度不低于80℃。校核煤种工况下确保FGD 装置排放的SO2浓度不超标;当FGD 入口烟气SO2浓度比设计煤种增加25% 时仍能安全稳定运行。吸收塔系统是影响脱硫效率的核心部件，自下而上可分为氧化结晶区、吸收区、除雾区三个主要的功能区。

       2 吸收塔系统常见故障分析及解决方法

       2.1 循环泵叶轮及泵壳磨损对吸收塔参数的影响

       脱硫系统运行中，因浆液循环泵中介质为石灰石浆液，外加浆液中pH值变化较大，因此，浆液循环泵的磨损在所难免。浆液在泵内高速流动，对泵壳产生一定的冲刷磨损，造成泵壳壁厚变薄、磨穿的情况。当泵壳减薄后，经叶轮作功后的浆液回流量相应增加，浆液循环总量减小，压头理所当然达不到应有的高度，吸收效果变差，出力不能达到额定值，吸收塔参数异常，脱硫效率降低。

       解决方案：当浆液循环本叶轮及泵壳磨损严重时，相应出现浆液循环泵电流减小，出力降低，将循环量减少，此时应停止运行，对该泵叶轮及泵壳进行特殊工艺防磨，当防磨工作处理且养护完毕，可在此投入运行。当叶轮磨损严重时根据运行周期可更换新叶轮，以保持正常浆液循环量。

       2.2 循环泵出口喷头及母管堵塞对参数的影响

       吸收塔系统运行中，经常出现浆液循环泵出力降低的情况，在排除浆液循环泵磨损等情况外，应考虑浆液循环泵出口喷头及母管堵塞。一旦以上部位堵塞，必将造成浆液流量减少，浆液循环泵出力降低，浆液喷淋扩散半径减小，吸收塔内浆液喷淋不均，泵壳发热等现象，形成“烟气走廊”的机率大为增加，因而降低脱硫系统效率。莱城电厂3 号脱硫系统停机后检查堵塞物成分，均是石灰石颗粒、SiO2、树脂鳞片、亚硫酸钙结垢物等。

       解决方案：浆液循环泵出口喷头及母管堵塞，应利用停机机会进行彻底清理疏通，并建立检查清理档案，计划性停机检修，以保证可靠性在正常范围。另外循环泵停止时，应进行冲洗，尽可能将母管及喷头处浆液及异物冲洗干净，防止结块堵塞。

       2.3 吸收塔内浆液品质的影响

       莱城电厂在3号脱硫系统大修过程中，在吸收塔底部清理出了部分树脂脱落物、SiO2以及石灰石中含的杂质等。系统正常运行过程中也出现过电除尘出口烟尘浓度超标的情况。烟气中粉尘含量持续超过设计允许量，将使脱硫率大为下降，管道内部逐渐沉淀堵塞。另外，烟尘及飞灰呈碱性，当其进入浆液后，浆液pH 值将升高。由于运行中pH 值控制不再通过Ca/S 计算，而是只用pH 值反馈控制，相应减少了石灰石浆液量，但粉尘不会被消耗掉，因此造成虚假pH 值升高，脱硫效率反而下降。

       解决方案：为防止浆液循环泵出口母管及喷头堵塞，除停机后清理杂质异物外，应采取长期有效的治理方案。莱城电厂在本次3 号脱硫系统大修过程中，在浆液循环泵入口管加装不锈钢滤网，阻挡了树脂脱落物、SiO2以及石灰石中含的杂质进入循环系统，效果良好，明显降低了喷淋系统出口母管及喷头清理周期，提高了吸收塔系统的运行可靠性。

       为防止吸收塔入口粉尘浓度过高，正常运行中，应加强电除尘运行参数的监视，在粉尘浓度超过设计值时，应查明原因设法消除，超标时间较长且不能恢复正常数值时，应申请停止脱硫系统。

       3 运行调节参数对对吸收塔系统的影响

       3.1 循环浆液的pH 值

       脱硫系统运行中，循环浆液的pH 值是运行人员控制的主要参数之一，也是影响脱硫系统效率的主要因素。当pH 值较低，亚硫酸盐溶解度急剧上升，硫酸盐溶解度略有下降，会有石膏在很短时间内大量产生并析出，产生硬垢，阻碍浆液对SO2的吸收。从实际运行经验得出，提高循环浆液的pH值可直接提高脱硫系统的脱硫效率。pH 值过低，能提高石膏的品质，但不能保证脱硫效率;而pH 值过高，会造成石灰石粉的浪费，降低了石膏的品质，增加了循环浆液的密度，加大了对设备的磨损。为保证脱硫系统脱硫效率，pH值在5.2 ～ 6.0 是经过考证的合理范围。

       3.2 吸收塔液位影响

       我厂吸收塔液位规程规定正常运行在12m，吸收塔液位越高，循环泵入口浆液静压头越高，循环泵抽取的浆液量越多，母管压力越高，喷淋高度越高，浆液在塔内停留时间长，与气体接触的时间延长，接触界面增加，气体穿越气膜/液膜界面机会多，吸收效果更佳。同时液位高，氧化区高度增加，氧化反应充分，确保吸收塔系统稳定运行。

       3.3 外因及其他因素的对吸收塔系统的影响

       进入脱硫系统的原烟气、净烟气SO2的含量对脱硫效率影响较大，当吸收塔入口烟气SO2含量异常升高时，因脱硫系统处理能力有限，脱硫效率将下降，反之，静烟气浓度降低，脱硫效率将逐渐升高。因为，随着入口SO2含量的逐渐增加，能很快打破吸收塔内化学反应的平衡，造成浆液中液滴吸收SO2的能力减弱，在*大量补充石灰石浆液的情况下，pH 值仍不能维持，脱硫效率不能维持在正常范围。此时应设法排除外因的影响，保证脱硫吸收塔各参数运行正常。

      4 结语

      在实际运行中影响脱硫系统的原因比较复杂，通过长时间的运行总结，找出影响脱硫吸收塔系统运行的因素，并进行归纳总结，提出解决方案并实施，设法使脱硫投运率和脱硫效率达到设计要求，确保烟气达标排放。