石灰石石膏湿法烟气脱硫系统运行维护要点分析.docx
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石灰石石膏湿法烟气脱硫系统运行维护要点分析
石灰石－石膏湿法烟气脱硫系统
运行维护要点分析
脱硫运行维护要点分析
脱硫系统生产主要问题
•设备故障率高，系统投运率低
•脱硫率达不到要求
•非全烟气运行
•仪表故障多
•自动化程度低
脱硫运行维护要点分析
本文的主要内容
•第一节原烟气品质控制
•第二节石灰石品质控制
•第三节运行控制要点
•第四节日常维护要点
•第五节化学监督的重要性
脱硫运行维护要点分析
第一节原烟气品质控制
–常见烟气品质超标的主要方面：
–SO2总量超标飞灰超标
–烟气含尘量超标
–烟气Cl超标
–烟气温度超标
脱硫运行维护要点分析
SO2总量超标危害
•因脱硫率降低，环保排放指标难以保证
•石膏在塔内停留时间短，结晶时间不足而颗
粒小，造成石膏脱水效果差
•氧化风量不足，带来结垢、石灰石反应闭塞
等问题
•废水固含量超标，废水系统难以正常运行
•pH值低设备腐蚀磨损加速
•石灰石供给量加大，制浆系统设备、管道故
障率增加
脱硫运行维护要点分析
烟气含尘量超标危害
•烟气中的飞灰中含有很多金属元素，对脱硫系
统影响较大的是Al元素，它容易与烟气中的
HF反应生成氟化铝络合物AlFx，此络合物可
能覆盖在石灰石颗粒表面，造成石灰石反应闭
塞。
•飞灰颗粒较小，进入脱水系统后造成石膏含水
率上升，石膏纯度下降
•更细的颗粒进入废水系统，造成废水含固量升
高，废水系统负荷上升
脱硫运行维护要点分析
烟气Cl超标
•烟气中的Cl主要来源于锅炉燃煤，煤质的变化
造成烟气中的HCl含量变化，其与石灰石发生
反应后产生的Cl离子量也会发生变化
•废水排放量不增加的情况下，在烟气Cl超标
时，塔内Cl离子浓度是逐渐上升的，过高会引起
设备腐蚀、石膏品质差、在塔内抑制石灰石溶
解等问题
脱硫运行维护要点分析
烟气温度超标
•超过防腐设施的承受温度会造成其损坏和失效
•锅炉排烟温度升高会造成系统水耗增加
•烟气温度升高使系统阻力上升，增压风机电耗
增加
脱硫运行维护要点分析
燃煤含硫量超标引起的问题
第二节石灰石品质控制
–影响正常生产的石灰石品质包括：
–石灰石纯度
–特殊杂质含量
–反应活性
–硬度
脱硫运行维护要点分析
石灰石纯度
•石灰石纯度是指石灰石中CaCO3的含量，是脱
硫剂的有效成分，常以CaCO3或CaO的重量百
分数来表示。
天然石灰石CaO的含量一般为
45～55%。
石灰石的纯度越高，脱硫消耗的脱
硫剂就越少，相应的Ca/S比较低，经济性较好
•纯度较低的石灰石一般活性较差，反应速度降
低
脱硫运行维护要点分析
特殊杂质含量
•石灰石中AlO能提高脱硫剂的利用率，但其与
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烟气中的HCl和HF反应生成的氟化物和氯化物
累计到一定程度后对脱硫反应有阻碍作用
•石灰石中单质MgCO3也能提高脱硫剂利用率，
但含量过高会因共离子效应影响氧化反应、影
响石灰石的溶解过程，造成塔内反应受影响
•白云石中的MgCO3与上述作用不同，因为白云
石（有效成分是CaMg（CO）复盐）在吸收塔内几
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乎不溶解，不但不会提高石灰石利用率，反而
会降低
脱硫运行维护要点分析
反应活性
•反应活性是评价石灰石在吸收塔内反应速率的
指标。
在吸收塔内天然石灰石反应速率受石灰
石纯度、细度、微观孔隙率、晶格结构、杂质
含量等方面的影响，应优先选择反应活性较高
的石灰石
脱硫运行维护要点分析
石灰石的硬度
•石灰石若硬度过大，不易破碎，一方面将增加
石灰石破碎、研磨过程的能耗，另一方面将加
大这些设备以及相关浆液泵及管道的磨损，缩
短检修周期
•影响石灰石硬度的成分主要是SiO2和其它酸不
溶物的含量
脱硫运行维护要点分析
第三节运行控制要点
•工艺过程控制
•固液副产物的排放控制
•防止增压风机失速
•除雾器冲洗控制
•水平衡控制
•GGH差压控制
•防止塔内浆液“中毒”
•运行控制与设备腐蚀
•运行控制与防腐
脱硫运行维护要点分析
工艺过程控制
•运行人员对工艺过程进行控制，依据应是设计
和调试的结果，控制各种参数在设计范围内是
保证塔内化学反应过程正常的主要手段
•塔内pH值、浆液密度、液位正常、氧化风系统
正常投入等是保证反应正常进行的主要因素
•石灰石供浆质量和流量正常、固液副产物的正
常排放，是保证塔内物料平衡、保证化学反应
正常的基本条件
脱硫运行维护要点分析
固液副产物的排放控制
•石膏、废水按照设计要求排放是控制塔内各种
杂质（包括Cl离子、Mg离子、粉尘等）不至于影响
塔内正常化学反应的主要手段。
在烟气和石灰
石中这些成分超过设计值的情况下，需要超设
计流量排放
•正常排放是运行过程中控制吸收塔浆液浓度、
水平衡的重要手段
脱硫运行维护要点分析
防止增压风机失速
•静叶调节轴流增压风机相对
容易发生失速，在低负荷情
况下发生失速的可能性较大，
在系统阻力较大但烟气量较
小时应注意防止
•动叶调节轴流增压风机发生
失速的区域较静调风机窄，
一般多数风机厂家为用户提
供了动叶调节安全角，在小
长期失速造成叶片裂纹
于这个安全角小负荷区域内即使失速开关报警风机也是
安全的
脱硫运行维护要点分析
增压风机性能曲线
除雾器冲洗控制
•除雾器冲洗由于其水量是
间歇供给的，对塔内的液
位影响较大，小负荷运行
的机组尤其明显，很可能
造成溢流，因此在系统投
运初期常发生因水平衡不
好控制，停止冲洗造成除
雾器堵塞
堵塞后倒塌的除雾器
•除雾器要求的正常冲洗压力一般要求在3bar左右才能
达到较好的冲洗效果，但也不宜过大
脱硫运行维护要点分析
水平衡控制
•水平衡控制的依据是物料平衡表
•由于水平衡的计算是基于额定负荷的，因此小
负荷运行时可能会造成水平衡不好控制
•控制的原则是尽量减少非设计系统外来水用
量，尤其是石灰石浆液制备系统，多数都采用
滤液水制浆。
如未设计滤液水制浆，也应考虑
在低负荷运行时由其消耗部分滤液水
脱硫运行维护要点分析
GGH差压控制
•GGH差压增长和堵塞目前尚无法彻底解决，运
行过程中只有通过加强吹扫，控制其增长速率
•一般常采用日常吹扫辅以高压冲洗方式，停机
检修时低压冲洗水长时间清洗也是必要手段
•较好的除雾器工作状态有利于减少GGH堵塞几
率
•烟气中飞灰含量少则GGH差压增长速度减缓
脱硫运行维护要点分析
防止塔内浆液“中毒”
–常见造成吸收塔浆液“中毒”失效的原因包括：
–烟气中灰尘含量超标或者燃油油污过多
–氧化不足亚硫酸盐超标
–石灰石中MgO超标
–石灰石中白云石含量过高
–浆液中Cl离子含量过高
脱硫运行维护要点分析
吸收塔“中毒”问题常规处理方式
•吸收塔内浆液抛浆或者置换处理是最直接有效
的处理方式，但是会使脱硫系统暂时不能投入
或者带不上负荷
•加入化学添加剂，提高石灰石的利用率，常用
的添加剂为己二酸
•加入强碱脱硫剂可以暂时提高脱硫率，再同时
通过置换浆液方式可以逐步恢复其的“活性”，
常用强碱脱硫剂为NaOH
脱硫运行维护要点分析
运行控制与设备腐蚀
•发生在脱硫设备上的腐
蚀种类包括阴离子腐蚀、
电化学腐蚀、结晶腐蚀、
应力腐蚀等
•较低的pH值运行会加速
阴离子腐蚀的速度
吸收塔壁被腐蚀穿
•过高的工作温度会使各种腐蚀速度加快
脱硫运行维护要点分析
运行控制与防腐
–脱硫系统的防腐材料
–防腐材料如橡胶、树脂、
FRP、玻璃鳞片等有机材
料都有长期和短时最高使
用温度的限制，一般都根
据不同的脱硫系统各区域
的工作环境温度选用防腐
材料。
烟道防腐层脱落
脱硫运行维护要点分析
运行控制对防腐材料的影响
–脱硫系统工作温度对防腐材料的影响
–衬里材料与设备基体在温度的作用下产生不同的膨
胀，会使二者粘接界面产生热应力，影响衬里寿
命，温度越高，设备越大，其负作用越大
–高温使材料的物理性能下降，从而降低衬里材料的
耐磨性和抗应力破坏能力，同时加速有机材料的老
化
–在温度作用下，衬里施工中形成的缺陷如气泡、微
裂纹、界面孔隙及受热应力作用等为介质渗透提供
条件，加速腐蚀
脱硫运行维护要点分析
第四节日常维护要点
•按照电厂正常的缺陷管理方式进行管理，与主
机管理方式一致，坚持“应修必修，修必修好”
的原则，就能使设备始终处于较好的状态
•大部分电厂脱硫生产技术力量比较薄弱，在大
量新型设备及仪表得到应用的情况下，缺陷处
理过多的依赖供货商，造成缺陷得不到及时处
理，甚至使问题扩大造成事故
•备品备件应合理计划和准备充足，保证生产需
要
脱硫运行维护要点分析
第五节化学监督的重要性
•脱硫过程是一个反应速度
较慢的化学过程，其中间
产物较多，中间产物的变
化对于最终的反应结果都
有一定的影响
•对反应过程的各种影响成
分进行日常化学监督，是揭示工艺过程的内在特性的
必要手段
•日常化学监督还可以及时发现在线表计的异常情况
脱硫运行维护要点分析
日常化学监督的内容
•大部分脱硫系统除了在线测量pH值、密度等参
数外，对于反应介质的组成成分及可能导致反
应异常的杂质含量尚无较好的在线分析手段，
电厂需要对相关系统的介质进行定期化验
•日常需要化验吸收塔内浆液、石灰石及其浆
液、石膏、废水等的成分
•部分要求化验周期较长的分析成分，现场不必
要配置仪器设备，可以考虑外委化验方式
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