湿法脱硫除雾器减缓结垢的方法研究

北极星环保网讯:摘要:从分析除雾器结垢原因入手，提出减缓结垢方法:控制浆液运行pH在6以下，保证足够的氧化风量，宜控制浆液密度处于1080～1180kg/m3;冲洗水压力宜在0.15～0.30MPa，下层除雾器冲洗水量及频次宜较大，冲洗水覆盖率300%，冲洗水不溶物含量及硬度应控制在低值;适当向浆液中添加阻垢剂;严格控制除尘效率和石灰石品质不低于设计值;优化烟气流场，使流场均匀，保障除雾器通流气速在4～7m/s。为除雾器稳定运行提供参考。

关键词:脱硫;除雾器;减缓;结垢

我国85%以上烟气脱硫采用湿法脱硫技术。在湿法脱硫装置长期运行中，除雾器结垢问题普遍存在。除雾器结垢会使除雾器叶片间通道变窄，叶片表面不光滑，造成流场不均匀，除雾器效率降低，引起“石膏雨”。结垢严重时，会局部堵塞除雾器通道，一定程度时造成整体塌陷，有的甚至将除雾器底部冲洗水管和支撑梁压断。

除雾器掉落若发现不及时，还可能堵住循环浆液泵入口滤网，造成循环泵振动过大。除雾器结垢给脱硫系统的安全运行带来隐患。因此研究解决除雾器结垢问题可提高脱硫系统运行稳定性。

1除雾器结垢原因分析

除雾器结垢根据垢淀质地及其清理程度可分为软垢和硬垢。

1.1软垢

软垢呈叶状，柔软，相对来说较易处理。究其成分，为CCS垢和碳酸钙垢。CCS垢即CaSO3˙1/2H2O和CaSO4˙2H2O2种物质的混合结晶物。CaSO3˙1/2H2O在水中溶解度小，脱硫系统在较高pH下运行时，浆液中的硫多以SO2－3形式存在，易使亚硫酸钙达到饱和并超过临界饱和值，当烟气夹带浆液通过除雾器时，在其表面结晶沉积，形成软垢。

此外，碳酸钙是一种难溶物质，但碳酸钙垢易清理，属于软垢。由石灰石－石膏法脱硫中未参与反应的碳酸钙或石灰－石膏法脱硫中Ca(OH)2在较高pH下与烟气中CO2反应生成的碳酸钙在除雾器表面沉积生成。美国EPA和TVA中试结果表明，当浆液pH大于6.2时，易发生软垢堵塞［1］。

1.2硬垢

硬垢为坚硬的结晶垢，无法通过降低pH或高压冲洗的方法清除，必须使用机械方法。究其成分，为石膏垢和灰垢。当吸收塔浆液石膏过饱和度大于1.4时，溶液中石膏会析出结晶，沉积形成硬垢。亚硫酸钙软垢在除雾器表面若不及时清理会逐渐氧化，在较高温度烟气作用下，干湿交界面处易形成硬垢。

烟气中携带的飞灰、浆液中含有硅、铝、铁等物质，在除雾器表面沉积形成的硅酸盐垢极其坚硬，且飞灰中金属氧化物黏性较强，所形成的垢难以清理。

2除雾器减缓垢方法

2.1控制脱硫运行参数

脱硫运行条件不仅影响脱硫效率，还会影响脱硫系统稳定性。不良的运行条件会造成系统内结垢。为防止结垢，宜控制主要参数:浆液pH不高于6，氧化风量充足，浆液密度宜运行在1080～1180kg/m3。苏大雄等［2］对石灰湿法脱硫过程中pH变化对结垢的影响做了研究，通过饱和指数法判断结垢趋势。

研究表明，pH7～8时，结垢严重;pH4～6时，不易结垢。强制氧化可促使CaSO3溶液向CaSO4溶液转化，消除CaSO3的过饱和度，有效降低其结垢风险，而CaSO4的过饱和度可通过控制停留时间和浆液固体含量得到有效控制。

在一定浆液停留时间条件下，适当增加浆液中固体石膏含量可增大CaSO4结晶表面，提高结晶速率，从而将石膏过饱和度降低在不易发生结垢的程度［3］。监控浆液密度，合理运行石膏脱水系统，将浆液密度控制在合理范围内，可保障浆液良性运行。

2.2除雾器冲洗控制

为防止除雾器结垢，需在除雾器上下布置冲洗喷嘴对除雾器进行冲洗。适当的冲洗水压力、水量、冲洗频次、覆盖率及冲洗水品质对减缓结垢有很大作用。冲洗水压力宜0.15～0.30MPa，下层除雾器冲洗水量及频次宜较大，冲洗水覆盖率300%，冲洗水不溶物含量及硬度应控制在低值。冲洗水压力、水量过小则不足以将软垢冲洗完全，若冲洗水压力、水量过大则会造成二次夹带。

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