湿法脱硫系统除雾器结垢分析及预防措施

根据化学分析结果可见，除雾器上的垢物与石膏的组成较为接近，主要成分均为CaS04˙2H20。结合除雾器的工作机理，可以认为除雾器的垢物与石膏的来源均为脱硫浆液所携带的固体颗粒物。但是扫描电镜微观显示其晶体形态完全不同，除雾器垢物是颗粒与片状晶体的混合物，而脱硫石膏呈现出颗粒状（或短柱状）晶体结构。

3结垢机理分析

通过对除雾器的垢物进行化学分析和扫描电镜分析，可以确定该机组除雾器结垢是浆液固体颗粒的沉积与结晶反应形成的混合垢。除雾器叶片在工作中粘附了一定的浆液固体颗粒，固体颗粒中存在硫酸钙、亚硫酸钙、碳酸钙以及少量烟尘，这些固体颗粒具有一定的粘性，如果未能被冲洗水及时冲洗掉，会与烟气中残留的S02继续反应，生成的硫酸钙、亚硫酸钙在叶片表面和原先截留的固体颗粒上快速成长，形成了形态混杂的硬垢，在冲洗失效的情况下，导致除雾器严重结垢。

除雾器部分叶片结垢，会形成恶性循环，当烟气经过时局部烟气流速过大，烟气中夹带大量石膏浆液得不到有效分离，过大液滴在重力作用下回落到烟道中和除雾器表面，造成除雾器彻底堵塞，直至进一步垮塌。

4原因分析

4.1冲洗效果差

脱硫系统的除雾器都设计有冲洗装置，冲洗效果对除雾器结垢堵塞影响重大。除雾器冲洗水管道、喷嘴、阀门是否正常、喷嘴的布置、冲洗周期、冲洗水压均对冲洗效果有直接影响。首先通过查阅资料，排除了冲洗水喷嘴与除雾器叶片间距设计、冲洗覆盖率对冲洗效果的负面作用。

在事故发生后，检修人员对该机组冲洗水管道和喷嘴进行了逐个检查，结果表明50多个喷嘴发生了堵塞或脱落。原因是喷嘴形式为轴向实心锥，外观如图3所示，两级除雾器下表面冲洗水管上的喷嘴均为喷口向上，除雾器叶片上脱落的软垢极易进入喷嘴的出口，由于不是连续冲洗，喷嘴出口堆积的软垢经过一段时间的停留，会变得结实从而造成喷嘴堵塞。

另外当冲洗水含固量较高或存在异物时，也会造成喷嘴堵塞。在后续运行中，发生喷嘴堵塞的区域形成冲洗死角，除雾器叶片无法得到冲洗，极易结垢。另外还有部分冲洗水喷嘴脱落或冲洗水管断裂，也会大大降低冲洗效果。如图4所示，红圈处的喷嘴脱落，冲洗水成柱状下流，冲洗面积大大减小，所对应的区域将无法得到有效冲洗。此类故障在运行中难以发现，需要每次停机时加强检修，及时将脱落和堵塞的喷嘴进行修复。

图3洁净的除雾器冲洗水喷嘴

图4冲洗水喷嘴脱落

冲洗周期是保证冲洗效果的主要手段，冲洗间隔太长，石膏浆液和烟气中的飞灰不断附着，除雾器表面结垢加重并经高温烟气冲刷而硬化，形成厚实致密的硬垢，冲洗将彻底失效。除雾器一般要求2h至少冲洗一次，但是历史数据表明该机组多次出现除雾器冲洗间隔超过6h的情况。冲洗周期过长的主要原因是吸收塔液位过高，除雾器冲洗水全部进入吸收塔浆液池，优先考虑控制液位避免发生溢流，只好延长冲洗周期，减少冲洗次数。

4.2冲洗水量不足

冲洗水量不足是冲洗周期过长的直接原因，也是除雾器结垢问题的根本原因。运行中吸收塔液位经常过高，难以接纳大量的除雾器冲洗水，原因是机组长期在70%以下负荷运行，烟气蒸发水量少，加上脱硫废水处理系统故障频发投运率过低，导致系统水平衡被破坏，脱硫塔液位难以控制。另一方面，现场检查还发现除雾器冲洗水阀存在内漏现象，内漏水全部进入吸收塔浆液池，导致在运行时冲洗水量进一步降低，冲洗效果无法保证。

4.3冲洗水水质分析

除雾器通过间接冲洗来保持叶片表面洁净，避免发生局部结垢。该机组除雾器冲洗水来源为电厂循环排污水，水质分析显示pH值为8.26，且Ca2+含量237mg/L，SO42-一含量1572mg/L，指标均超出《湿法烟气脱硫装置专用设备-除雾器》（JB/T10989-2010）标准中建议值(Ca2+<200mg/L，S042-<400mg/L，pH值7-8)和除雾器厂家的建议值。

冲洗水的硫酸根和钙离子含量较高，冲洗过程中难以起到迅速降低叶片表面附着浆液饱和度的作用，导致冲洗效果较差。另一方面叶片表面残留的冲洗水与烟气接触时，会继续进行脱硫反应，形成结晶垢。

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