湿法石灰石-石膏脱硫是燃煤电厂应用最广泛的烟气脱硫技术,系统设备众多,运行工况复杂,故障类型多样。及时准确地诊断和处理故障,对于保证脱硫效率和设备安全运行至关重要。本文系统梳理湿法脱硫系统常见故障的现象、原因及处理方法。
一、除雾器堵塞与压差升高
除雾器是湿法脱硫塔的关键分离设备,其堵塞是运行中最常见的故障之一。
1.1 故障现象
- 除雾器压差超过设计值(正常150~300Pa,报警值400Pa)
- 净烟气含水量增加,烟囱出现"白龙"现象
- 冲洗水耗量异常增大
- 下游烟道和设备积灰加剧
1.2 原因分析
| 原因类别 | 具体原因 | 发生概率 |
|---|---|---|
| 结垢堵塞 | 浆液密度过高、pH值波动导致石膏结晶析出 | 高 |
| 颗粒物堵塞 | 烟气粉尘浓度过高、液滴粒径分布不均 | 高 |
| 冲洗不良 | 冲洗水压力不足、冲洗周期不合理、喷嘴堵塞 | 中 |
| 烟气流速过高 | 超出除雾器设计负荷(临界速度12m/s) | 低 |
1.3 处理措施
- 立即启动连续冲洗模式,提高冲洗水压力至0.3~0.4MPa
- 检查并清理冲洗喷嘴,清除堵塞物
- 调整浆液pH值至5.2~5.8,稳定控制
- 降低锅炉负荷,减少烟气流量
- 如压差持续升高,需停机进行人工清理
二、浆液循环泵故障
浆液循环泵是脱硫塔的核心输送设备,其可靠性直接影响脱硫效率。
2.1 故障类型及表现
2.2 振动过大
原因:叶轮不平衡、轴承磨损、汽蚀、基础松动。
处理:停泵后检查叶轮磨损和平衡情况,更换磨损轴承,清理泵入口滤网,检查基础固定螺栓。
2.3 密封泄漏
浆液循环泵采用机械密封,泄漏原因包括密封面磨损、O型圈老化、冲洗水压力不足。处理措施:更换机械密封组件,检查冲洗水系统(压力≥0.3MPa),调整密封冷却水流量。
2.4 流量不足
检查项:入口滤网堵塞、吸入管道漏气、叶轮磨损、泵体气蚀。处理措施包括清理入口滤网、修补泄漏点、更换叶轮、调整泵的安装高度(必需汽蚀余量NPSH应大于装置汽蚀余量)。
三、氧化风机故障
氧化风机为浆液池提供氧化空气,将亚硫酸钙氧化为硫酸钙。风机故障会导致石膏品质下降和脱硫效率降低。
3.1 常见故障及原因
| 故障类型 | 主要原因 | 典型表现 |
|---|---|---|
| 风机喘振 | 出口门开度过小、系统阻力过高 | 剧烈振动、噪音、流量波动 |
| 轴承温度高 | 润滑不良、轴承磨损、皮带张紧不当 | 轴承座温度>80℃报警 |
| 电机过载 | 风机负载增大、电机故障、电压偏低 | 电流超过额定值120% |
| 皮带打滑/断裂 | 张紧力不足、皮带老化、负载过大 | 风机转速下降、异响 |
3.2 处理方法
- 喘振处理:全开出口门,清理入口过滤器,降低系统阻力
- 轴承温度高:补充或更换润滑油,检查轴承磨损情况,更换新轴承
- 电机过载:检查电机绕组绝缘,测量三相电流平衡,查找负载异常原因
- 皮带问题:更换皮带,调整张紧轮张紧力,确保两皮带轮对中
四、浆液池起泡与液位异常
4.1 浆液池起泡
浆液池起泡是湿法脱硫运行中的常见问题,过量起泡会导致浆液溢流和脱硫效率下降。
原因:
- 石灰石粉粒径过细,比表面积大,在浆液中形成泡沫
- 烟气中未燃尽碳氢化合物进入浆液
- 脱硫废水中Cl⁻含量过高(>20000ppm)
- 氧化空气分布不均,局部过度氧化
处理措施:
- 添加聚醚类消泡剂(加入量0.5~2kg/次)
- 控制石灰石细度(通过率90%≤45μm)
- 加强废水排放,降低Cl⁻浓度
- 检查氧化空气分布管,清理堵塞喷口
4.2 液位计不准
浆液池液位通过差压液位计测量,结垢和结晶会造成测量管堵塞,导致液位显示偏差。处理措施:定期用工艺水冲洗液位计测量管线,校准时需排空浆液进行零点标定。
五、结垢与腐蚀问题
5.1 塔体结垢
结垢位置主要在塔壁、喷淋管和除雾器支撑梁上。垢层成分主要为石膏和未反应的石灰石。
预防措施:
- 控制浆液pH值稳定(5.2~5.8),避免pH值大幅波动
- 保持合理的液气比,防止局部干燥
- 塔壁定期进行高压水冲洗
- 在喷淋层之间设置冲洗水环
5.2 防腐内衬损坏
玻璃鳞片或橡胶内衬在热应力、机械冲击和化学腐蚀共同作用下会逐渐老化、开裂。检查方法:目视检查塔壁颜色异常、敲击法检测空鼓区域、厚度测量仪检测减薄。发现损坏需及时修补,避免基体碳钢腐蚀穿孔。
六、GGH(气-气换热器)堵塞
回转式GGH用于降低净烟气温度并加热原烟气,堵塞会导致换热效率下降和阻力增加。
堵塞原因:净烟气侧携带浆液液滴在换热元件表面干燥结晶。
处理措施:使用低压水在线冲洗(每8小时冲洗1次),堵塞严重时采用高压清洗机离线冲洗。定期检查密封件,防止原烟气混入净烟气侧。
七、常见故障速查表
| 故障现象 | 可能原因 | 优先处理措施 |
|---|---|---|
| 脱硫效率下降 | 喷嘴堵塞、液气比不足、入口SO₂突增 | 检查循环泵运行和喷嘴状态 |
| 净烟气浊度增加 | 除雾器效率下降、GGH泄漏 | 检查除雾器压差和冲洗状态 |
| 石膏品质差(含水率高) | 氧化空气不足、浆液pH值过高、真空皮带机故障 | 检查氧化风机和皮带机运行 |
| 石灰石利用率低 | pH值控制过高、粒度过粗、反应不充分 | 调整pH值,检查石灰石品质 |
| 系统阻力大 | 除雾器堵塞、GGH堵塞、入口积灰 | 逐一排查各段压差 |
| 浆液密度高(无法降低) | 脱水设备故障、石灰石加入过多、氧化不足 | 检查脱水系统和氧化系统 |
八、故障预防与管理
- 建立设备缺陷台账,对反复出现的故障进行根本原因分析(RCA)
- 定期执行预防性维护计划,特别是浆液泵、氧化风机等关键设备
- 安装在线监测仪表(pH计、密度计、压差变送器),实现故障早期预警
- 制定合理的运行参数控制范围,避免工况大幅波动
- 配备足够的备品备件,特别是机械密封、轴承、皮带等易损件
- 运行人员加强巡检,每班至少2次对关键设备进行温度、振动目视检查