液柱+喷淋脱硫塔存在问题及处理

湿法烟气脱硫塔内折形板除雾器优化的数值模拟

湿法烟气脱硫塔的优化数值模拟研究

大型脱硫塔喷淋段气液两相流动与传热的数值仿真及验证

4干-湿交界面大量积垢原因分析

4.1烟道布置不合理

本台机组为了降低出口SO2排放浓度，该脱硫系统进行了增容改造，改造工作第一步是拆除GGH，并对脱硫塔入口烟道进行了相应改造。由于现场场地紧凑，拆除GGH后在增压风机出口后直接设置了一个1200°急转弯头，然后再经过多个弯头进入吸收塔。增压风机出口至吸收塔入口段烟道弯头较多，烟气多次改变流动方向，且烟道内部未设置导流装置，导致了该段烟道内烟气流场没有经过组织即进入了吸收塔内。烟气流场不均匀，湍流较为严重，特别是进入吸收塔前的弯头处，产生了涡流，部分烟气回旋至烟道内，导致喷淋层的液滴被回旋烟气卷吸至入口烟道内，同时这些液滴还可捕获入口烟气携带的粉尘颗粒，在入口烟道的内壁和内部支撑杆上发生沉积，形成大量的硬垢。

4.2运行方式不合理

该机组脱硫吸收塔内部设置四层喷淋层，对应塔外的4台浆液循环泵。通过查阅该系统事故停机前两个月的运行数据，得知这段时间对应最下喷淋层的循环泵处于连续运行状态，且该机组在运行中负荷调整频繁，最下一个喷淋层中心线距离吸收塔入口烟道上边沿仅2.10m，距离较近，因此在低负荷运行时，由于脱硫塔入口处烟气流速较低，该喷淋层喷淋的浆液极易进到入口烟道内。特别是后期为了减缓增压风机喘振而长期在低负荷下运行，导致该区域积垢快速发展。

另一方面，在无脱硫旁路的机组启动时烟道粉尘，为了保护吸收塔内的防腐层和除雾器，需先开启浆液循环泵，然后才能引入烟气，停机时也是烟气停止入塔后待出口温度低于60℃时才能停运循环泵。循环泵运行时，若无烟气入塔，缺少烟气的冲击作用，则喷淋的浆液液滴会直接进入吸收塔入口处，待高温烟气引入后，随着水分的蒸发会形成硬垢。当循环泵与增压风机的启动时间间隔或停运时间间隔较长时，这种现象更加明显。

经过初步分析烟道粉尘，脱硫塔入口烟道干一湿交界面大量积垢的形成过程是：

（1）细小的浆液液滴直接喷淋或被烟气携带至脱硫塔入口烟道壁面碰撞沉积；

（2）入口烟气携带一定的粉尘，与液滴中的硫酸钙、亚硫酸钙发生反应形成了硬垢；

（3）垢物在高温烟气的不断冲刷下，其中携带的水分丢失，形成大量干态的硬垢。

5干一湿交界面大量积垢解决对策

5.1优化原烟气烟道布置

增压风机出口至脱硫塔入口的原烟气烟道布置不合理，需要进行设计优化。通过对此处烟道进行烟气分布的流场模拟，应用计算流体动力学手段提出了烟道优化方案，在增压风机出口弯头底部和倾斜烟道上部各设置4片烟气导流板。通过加装导流板，可以强化烟道的流场组织，经过优化后的烟道流场基本均匀，有效消除了烟道内烟气的局部涡流，避免了在吸收塔入口处形成返回烟道的气流氯气报警器，同时降低了烟气系统阻力。另外，通过加装烟气导流板来改善烟道及吸收塔内的流场分布，还可以提高脱硫效率。

5.2优化系统运行方式

运行过程中，脱硫系统的烟气流量与机组负荷有直接关系，建议运行人员根据实际情况，对循环泵配置方式进行了优化。低负荷时，入口烟气流速较低，在保证脱硫系统出口SO2达标的情况下，停运最下层喷淋层对应的循环泵，避免浆液直接喷淋至入口烟道。

机组启动时，循环泵启动与增压风机启动时间间隔应尽量缩短;同样，在停机时增压风机停运与循环泵停运时间间隔也应尽量缩短。停机时，增压风机停运后，可利用除雾器冲洗水或吸收塔入口的事故降温水来快速降低吸收塔内部温度，缩短增压风机与循环泵的停运时间间隔，尽量避免在无烟气进入的条件下，浆液直接喷淋至入口烟道。

6实施效果

该机组在经过清理积垢、修复烟道、加装导流板、重新防腐后再次投运烟道粉尘，增压风机入口烟气压力恢复正常，风机喘振现象消失，振动值在合理范围。

机组按照优化方式进行操作，连续运行半年后脱硫系统各处压力值均正常平稳，增压风机运转正常。

最近一次检修中发现脱硫塔入口处仅边缘附近少量垢物，证明通过加装导流板改善入口烟道气流分布和运行优化，可以有效避免脱硫塔入口烟道干-湿交界面大量积垢事故的再次发生。

7结语

脱硫塔入口烟道处形成的大量积垢难以清理，不仅停机时间长，清理费用高，且清理时易造成该处防腐层损坏，严重影响机组的正常运行。

在后续运行中，建议通过观察系统各处的烟气压力、增压风机电流、除雾器差压等参数的变化voc气体检测仪，来间接判断脱硫塔入口烟道干-湿交界面区域的积垢情况，在出现异常时，应及时排查原因，避免该处再次出现大量积垢引发烟道堵塞的严重后果。

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