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200MW机组脱硫吸收塔喷淋管堵管故障分析与处理

北极星环保网来源:电力行业节能环保公众服务平台 姜晓莉2018/3/19 9:19:32我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:脱硫吸收塔 湿法脱硫 脱硫工艺

7号机组在两次停机过程中,脱硫吸收塔喷淋管道未检查,机组再次停机,吸收塔喷淋支管检查,最末端1根喷淋支管上尾端5只喷嘴堵塞,发现堵塞后,5只喷嘴进行了疏通。对每根支管倒数第5只喷嘴从顶端至支管底部的高度进行了测量,为350mm。如下图3和图4所示。

脱硫工艺

图3吸收塔—喷淋管道示意图

脱硫工艺

图4吸收塔—喷淋喷嘴示意图

7号机组再次停机,吸收塔喷淋支管检查,最末端2根喷淋管道全部堵塞,倒数第3根喷淋管尾端7只喷嘴堵塞。对剩余支管倒数第5只喷嘴从顶端至支管底部的高度进行了测量,为350mm,与上次测量结果保持一致。

8号机组停机,检查吸收塔喷淋管道,最末端1根喷淋管尾部5只喷嘴堵塞,进行了清理疏通,浆液沉积情况未测量。再次停机时,吸收塔喷淋管道检查,最末端1根喷淋管尾部5只喷嘴堵塞,测量每根支管倒数第5只喷嘴顶端至喷淋管底部,高度为430mm,检修过程中对堵塞喷嘴进行了清理,同时对所有吸收塔喷淋管道进行了冲洗。

2故障原因分析

通过7号机组两次停机检查吸收塔各喷淋支管内沉积高度的测量结果看,沉积量基本未发生变化,证明管内沉积并非停机过程中出现,而通过两次停机检查时,末端喷管堵塞情况来看,可以断定吸收塔喷管内的沉积物主要是在运行过程中完成的累积。

观察管内沉积物的物理特性,主要以粒径0.12mm的颗粒为主,其中靠近母管来流方向喷淋管内的沉积物绝大部分为小颗粒,沿母管流动方向,吸收塔喷淋支管内沉积物的粒径逐渐增大,其中末端喷管内的沉积物中有少量颗粒粒径达到35mm。所以推测其沉积过程主要经历以下几个阶段。

首先吸收塔浆液中的混合的颗粒物在搅拌器的扰动下悬浮在浆液中,并通过浆液循环泵的吸附作用进入喷淋母管内,此时由于循环泵的搅拌作用,颗粒物分布较为均匀。

颗粒物在进入循环母管后仍会处于悬浮状态,而大颗粒在重力的作用下会开始逐渐沉降,开始向母管中下部移动,处于上部悬浮状态的中小颗粒优先进入到靠近来流方向的支管内,而较大粒径的颗粒则随浆液继续随浆液向前流动,随着母管直径的减小,颗粒物的分层效果降低,较大的颗粒也开始分别进入喷淋管内,而对于最末端喷淋支管来讲,进入大颗粒物的几率最高,同时由于母管末端流速降低的影响,颗粒物的含量较前部支管会明显增高。

对于吸收塔单个喷淋支管,由于受到进口端至尾端喷嘴数量逐渐减少的影响,支管内的流速是逐渐降低的,而颗粒物进入喷淋支管后受到流速降低的影响,开始逐渐沉降,在支管的尾端流速降至最低,而沉积量会升至最高,这与单个喷淋管的测量结果吻合。

横向比较吸收塔喷淋支管,处于最末端喷淋支管内的沉积量明显高于其它支管,而剩余支管内的沉积量基本保持一致,所以推测,最末端支管内由于含固量较高且大颗粒物较多,在运行中逐渐沉积后流动的浆液不足以将其冲出喷嘴,最终导致吸收塔喷嘴出现堵塞,同时最末端喷嘴堵塞后,其前部的喷嘴就成为最末端喷嘴,会继续重复其堵塞过程,这与机组末端3根支管的堵塞顺序相吻合。

而对于前部支管而言,由于其进入其内部的含固量及颗粒粒径明显小于末端支管,尾端喷嘴底部沉积后流动的浆液仍可将其冲出喷嘴,从而可以达到一个稳定的动态平衡过程,因而没有发生堵塞现象。

所以,综合来看,吸收塔喷淋支管发生堵塞的主要原因主要为以下几点:

1)浆液中含有大量的颗粒物,该种物质如果大量沉积,易导致吸收塔喷嘴的堵塞。

2)母管末端的流速较低,导致进入支管内浆液的颗粒物含量大幅升高,导致堵塞发生。

3防范措施

1)控制浆液中颗粒物的含量。通过对吸收塔喷淋支管的沉积物进行化验,确定其内部CaCO3含量为4.5%,剩余大部分为盐酸不容物,初步推断为SiO2等杂质,其来源为石灰石原料,由于该物质可磨系数较低,在湿磨机内部不易破碎,同时由于石灰石供应地域的特殊性,从来料或者制浆阶段控制颗粒物含量较为困难,所以拟定在浆液系统内增加一套类过滤装置,运行过程中定期排放固体颗粒,以减少颗粒物的含量,具体方案仍需讨论。

2)保证循环母管尾部回流管的畅通,提高母管末端的浆液流速,减少颗粒物的沉积量,进而减少进入末端支管的颗粒物含量。

4结束语

通过专业技术分析脱硫吸收塔喷淋管多次堵管的异常故障,对影响脱硫的运行效率因素了如指掌,找出了发生堵塞的主要原因,针对故障原因提出了切实有效的防范措施,避免了故障的频繁发生,提高了脱硫的运行效率,确保了火电机组脱硫系统的安全可靠运行。

延伸阅读:

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