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关于脱硫吸收塔内壁结垢的危害分析及措施

北极星环保网来源:电力行业节能环保公众服务平台 张超2018/10/11 8:49:22我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:湿法脱硫 脱硫工艺 吸收塔

北极星环保网讯:石灰石-石膏湿法脱硫装置吸收塔内壁结垢,是石灰石-石膏湿法脱硫工艺中的常见问题。吸收塔内壁结垢不但会造成吸收塔设备的损坏,危及脱硫装置的安全运行,同时会给脱硫装置的安全检修带来极大的安全隐患。

本文以脱硫运行经验为基础,分析了吸收塔内壁结垢的原因,提出了相应的解决措施。望对脱硫系统的设计、运行调整及异常分析起到一定的参考作用。

1. 概述

石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺是目前火电厂应用最为广泛、技术最成熟的烟气脱硫技术,采用“一炉一塔”配置,以石灰石为脱硫吸收剂,副产品为商品石膏。

该工艺石膏的形成过程及脱除过程:

(1)石灰石浆液在吸收塔中与烟气逆流洗涤,脱除烟气中的二氧化硫,在吸收塔浆液中形成小颗粒的半水亚硫酸钙;

(2)利用氧化风机提供的氧化风将其强制氧化成二水硫酸钙,并在浆液中析出结晶。

(3)利用石膏排出泵将石膏浆液送至石膏旋流器,进行石膏的一级预脱水,细颗粒的石膏浆液溢流返回吸收塔,大颗粒的石膏浆液送至真空皮带脱水机;

(4)浆液通过真空皮脱水机后,形成含水量小于10%的石膏,输送至石膏库外运。

2018年9月在实际运行维护过程中发现#2吸收塔内壁出现厚度20-40mm质地坚硬、黑色的垢层,脱落后的垢层分布在吸收塔底部,堵塞石膏排出泵入口滤网、循环浆液泵入口滤网、吸收塔底部排放口。未脱落的垢层依附在吸收塔内壁,给检修工作带来极大的安全隐患。

2. 吸收塔内壁结垢的表现及主要成分

吸收塔内壁结垢的表现为:在吸收塔内壁及其构件上形成一层质地坚硬、光滑、紧密的黑色垢层。

#2塔内壁垢主要成分:

QQ截图20181011084539.jpg

3. 吸收塔内壁结垢的危害

(1)在吸收塔内壁及其构件上结垢,造成构件弯曲变形、脱落,降低使用寿命,增加检修维护工作量。

(2)在管道内壁结垢,造成管道堵塞。质地较硬的结垢体加速管道磨损及堵塞,降低设备使用寿命,增加检修维护工作量。

(3)质地坚硬的结垢层脱落时,损坏防腐涂层,加速设备腐蚀、造成设备塔体渗漏。脱落时砸向吸收塔内的氧化风管、支架,吸收塔内搅拌器叶片及轴,造成设备损坏,增加检修维护工作量。

(4)脱落的结垢层散落在吸收塔底部,造成吸收塔石膏排出泵入口滤网堵塞,造成脱水系统无法正常连续投运,导致吸收塔石膏浆液密度升高。

(5)脱落的结垢层在浆液循环泵入口滤网处堆积,堵塞浆液循环泵入口滤网。在浆液循环泵抽吸力的作用下,结垢体会卡死在滤网网上,循环泵停运后无法通过反冲洗去除。石膏晶体会在浆液循环泵入口滤网生长、沉积,导致滤网流通量下降,造成浆液循环泵气蚀无法运行,危及脱硫装置的安全运行。

(6)小的结垢体会通过浆液循环泵输送至浆液喷淋层,在此过程中会加速浆液循环泵叶轮的磨损,造成喷嘴堵塞堵塞、脱落,喷淋层堵塞等。

4. 吸收塔内壁结垢的原因分析

通过化验分析可知,吸收塔内壁结垢主要成分是CaSO4.2H2O,是石膏垢。其形成机理为:石膏浆液中的CaSO4过饱和度超过一定值时,石膏晶体就会在悬浮液内已经存在的石膏晶体上生长。相对过饱和度达到某一更高值时,就会形成晶核,同时石膏晶体会在其他物质表面生长,导致吸收塔内壁结垢,经长时间缓慢生长形成石膏垢层。

延伸阅读:

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