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1.设计不合理
1)板片通道数不合理。通道数为气流方向改变的次数,是除雾器的一个重要参数。通道越多,液滴撞击板片的次数越多,除雾效果越好。对垂直流除雾器而言,通道数增加并不都是好事,随着通道数增加,截留的液滴流经路途长,液滴易拥挤在中部通道,因失水而沉积,冲洗难度加大。
2)板片间距不合理。板片间距指相邻2块板片之间的距离,间距变小,整个吸收塔相对通流面积变小,烟气流速提高,除雾效率随之提高,但板片截留物相对增多,冲洗难度加大,易发生结垢。结垢使通流面积进一步变小,除雾器大面积堵塞一旦发生,可能造成系统停运。板片间距变大,冲洗效果好,不易堵塞本级除雾器,因临界流速下降、除雾效率降低,烟气夹带的浆液量增多,会增加下一级除雾器的负担,甚至引起堵塞,会在净烟道、GGH再加热器换热元件表面形成固体沉积物。通常,一级除雾器起主分离作用,要求间距稍宽,第二级除雾器起精分离的作用,要求间距稍窄。
3)第一级除雾器板片出口直段长度不合理。第一级除雾器的出口直段起矫正烟气流向的作用,防止烟气偏流。如果出口直段长度不足,烟气将以偏离垂直方向的一定角度离开第一级除雾器,就会造成下一级除雾器局部烟气分布不均匀,部分烟气流速过高,除雾效率降低。
4)除雾器与喷淋管间间距不合理。夹带有小液滴的烟气在上升过程中会相互碰撞,体积增大而自然坠落,若除雾器与喷淋管间距离不够,一些被烟气夹带的液滴在还未长大坠落之前,则可能被烟气带入除雾器,一方面会增加本级除雾器的负担、降低除雾效果,另一方面穿过本级除雾器的小液滴会影响下一级除雾器的除雾效率,被下一级除雾器拦截下来的浆液与第一级除雾器拦截下的浆液总量过多,造成第一级除雾器中部通道拥堵。
5)冲洗系统设计不合理。如果冲洗覆盖率不足,就会使除雾器板片出现干区,导致结垢和堵塞。而选用Ca2+已达到饱和的高硬度地下水或漏入石灰石浆液的工艺回收水作为冲洗水,在冲洗除雾器的过程中将增加生成亚硫酸盐/硫酸盐的反应,导致结垢。另外,冲洗喷嘴与冲洗面的距离太远或冲洗压力过高导致水流雾化严重,也会影响冲洗效果,最终导致结垢、堵塞。
2.烟气流速变化无常
国内多数电厂调峰频繁,尤其是处于水电比例较大区域的小容量机组,锅炉负荷的波动导致烟气流速跟着大幅变化。当锅炉负荷高于设计负荷时,气速较大,会撕裂板片上形成的液膜,造成烟气中夹带的液量骤然增大,形成二次带水,板片变干,板片上附着的稀浆液会因失水使过饱和度大于1.4的临界结晶值,引起结垢。当锅炉负荷低于设计负荷时,气速较小,气流弯曲流动时产生的离心力不足以使细小的液滴从烟气中分离出来,除雾效果差,引起下游设备的堵塞。根据不同除雾器叶片结构及布置形式,设计流速一般选3.0~5.5m/s,烟气中残留液体的含量较低。
3.吸收塔中吸收剂过剩量太多
吸收塔喷淋层喷嘴喷出的浆液是硫酸钙、亚硫酸钙、石灰石等的混和物,烟气中小液滴对其携带量的大小与其在浆液中的浓度密切相关,含有过多未反应的吸收剂(CaCO3)的浆液被烟气夹带,再被除雾器捕集后,会在板片上与烟气中未除尽的SO2、O2发生反应,生成亚硫酸钙/硫酸钙,因过饱和而沉淀形成垢物。
4.吸收塔浆液过饱和度较大
当吸收塔中的浆液过饱和度超过1.4时,会形成新晶核,这样的浆液液滴被除雾器捕集后,会在除雾器板片表面结晶、长大,直至堵塞除雾器。有时吸收塔浆液的过饱和度较小,但烟气含尘量较高,烟尘的吸水作用下浆液液滴中硫酸盐的过饱和度一样会超过1.4,引起结垢。
5.氧化效果不理想当出现原烟气SO2浓度太高、氧化风机出力不足、氧化空气出现喷管堵塞、鼓气点距离液面没有足够深度等异常现象时,氧化效果将难以保证,会产生大量CaSO3,含有大量CaSO3的液滴被除雾器捕集后,会在除雾器板片继续被未消耗完的O2氧化,生成石膏晶体,在板片表面形成硬垢。
6.冲洗水压不适或有冲洗死角
冲洗水压力过高,易使冲洗水雾化,增加烟气带水量,高压水流不断冲击除雾器,会降低板片的使用寿命。压力过低,不能形成理想的水雾形状,冲洗覆盖率低,烟气还会使水雾形状发生畸变,到达除雾器表面的水压不足,冲洗效果降低。应根据冲洗喷嘴的特性及喷嘴与冲洗表面的距离等因素来确定冲洗水压。当吸收塔壁或横梁上的石膏块脱落,或冲洗水中有异物时,会堵塞冲洗水喷嘴,形成冲洗死角。另外,若设计布局不合理也会形成冲洗死角,导致干区的出现,加速结垢和堵塞的进程。
7.冲洗水流量、持续时间和周期不合理
冲洗水量太大会使除雾器板片中充满水沫,造成烟气夹带水雾量增多,但冲洗水量太小,除雾器通道中间的截留物不易冲洗干净,会造成结垢或堵塞。冲洗时间长、周期短,截留物难以大量滞留,有利于保持除雾器清洁。但大量冲洗水进入吸收塔可能破坏系统水平衡,给反应罐浆液浓度的控制带来困难。
8.检修工艺不理想
因第一级除雾器要除去烟气中95%以上的雾沫,堵塞几率大,所以第一级除雾器板片间距应考虑较宽的间距,如40mm左右;第二级除雾器的作用是除去剩余的雾沫,必须采用板片间距更窄的除雾器,其间距应比一级除雾器小1个档次,如25mm左右。若将第二除雾器错装在第一级,则易造成结垢和堵塞,第二级除雾器也会失去其次级分离的作用。若支撑梁、吸收塔内壁上积垢较重,而在检修时未予清除,则投入运行因热胀冷缩或烟、水冲刷或振动等原因而脱落,造成除雾器堵塞。
9.浆液循环喷淋层喷嘴部分堵塞
当塔壁上掉落的石膏块或检修时遗留的块状物被吸收塔浆液循环泵抽到喷淋管后,可能造成喷淋层喷嘴部分堵塞,大量烟气将经由这个区域通过除雾器,造成这部分区域的除雾器烟气流速过高,液滴夹带严重,对粉尘的洗涤作用弱,粉尘夹带量大,易形成石膏—灰混合垢物,这样的垢层失水后坚硬而致密,将使除雾器的通道慢慢变窄,直至堵塞。
10.投运前和停运后未及时冲洗除雾器
脱硫系统长期停运后,除雾器板片表面已变得干燥,在投运时会吸收液滴中的水分,使浆液变得超饱和,形成新的晶核吸附在板片表面上,并长大成垢。若停运时未及时冲洗,则附着在除雾器板片上的垢会失水变成干垢,难以清除,同时使除雾器板片表面变得更加粗糙,吸收水性强,投运后将加速结垢的进度。因此,在除雾器投运前,必须用水进行冲洗,使其表面变得湿润;在除雾器停运后,必须用水进行冲洗,使其表面变得洁净。
11.吸收塔中没有足够的晶种
在吸收塔初次投运时,未向吸收塔中提供石膏晶种,或者提供的石膏晶种浓度不够,则脱硫时产生的大量亚硫酸钙/硫酸钙会形成新的晶核,会在塔壁、横梁上结垢。当液滴被除雾器板片捕集后,会直接附着在板片上,并长大形成垢物。
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