1号机脱硫吸收塔堵塞、结垢分析报告一、结垢机理石膏浓度超过了浆液的吸收极限，石膏就会以晶体的形式开始沉积，当相对饱和浓度达到一定值时，石膏晶体将在悬浮液中已有的石膏晶体表面进行生长，当饱和度达到更高值时，就会形成晶核，同时，晶体也会在其它各种物体表面上生长，导致吸收塔内壁结垢。

吸收液pH值的剧烈变化，低pH值时，亚硫酸盐溶解度急剧上升，硫酸盐溶解度略有下降，会有石膏在很短时间内大量产生并析出，产生硬垢。

而高pH值亚硫酸盐溶解度降低，会引起亚硫酸盐析出，产生软垢。

二、长期运行结果影响：1号机组连续运行大约1年多的时间（期间有停运但没有进入内部进行清理工作），连续长时间的运行，同比2号机组负荷率偏高、烟气量大，以及高负荷时间长等因素是1号机脱硫产生堵塞和结垢的重要原因。

总体看来，能坚持一年多的连续运行，是1号机组投产以来运行时间最长的一次，是生产技术部、发电部、设备硫化专业等共同努力的结果。

三、吸收塔差压分析从PI曲线上分析，1号机JBR差压呈逐渐上升趋势。

在停机前，机组在满负荷时，吸收塔液位设定100mm，吸收塔差压达到3300pa。

在相同机组负荷、液位等条件下吸收塔差压比起以往增大300pa左右。

其主要原因分析认为：1、机务方面：东南角的下甲板冲洗水管的断裂，导致该区域不能有效进行对结垢石膏的冲洗，石膏在下甲板顶部和上升管壁面、背侧面大量聚集，重量到达一定程度后受重力影响掉落，掉落在鼓泡管入口造成吸收塔喷射管堵塞。

停机后进入检查时发现东南角的鼓泡管堵塞比较严重，而且数量较多集中在该区域。

鼓泡管入口堵塞后，分析烟气流速的变化情况如下：当鼓泡管堵塞后，原烟气的流速U1会同比降低，出口的烟气流速U2会同比增加。

低烟气流速U1在吸收塔的入口处，受大口径上升管的阻挡后，加速结垢的过程，结垢的垢块得不到及时冲洗后掉落而堵塞鼓泡管。

鼓泡管堵塞后，恶性循环的频率加快，当负荷率偏低，烟气流速变缓后，结垢堵塞的速度明显加快，差压上升较快的原因在此。

2、化学分析：4月6日的化学分析报告从4月份的化学分析报告中对比，可以看出1号机组的PH值是最高的，达到5.32，说明吸收塔内部浆液饱和结垢的可能性增大。

在单台烟冷泵运行时，浆液的流量和流速偏低，垢块随着烟气冷泵的循环轨迹，逐渐沉积在烟冷泵出口母管下层支管处，造成支管和喷嘴逐渐堵塞。

3、运行调整方面：在3月份时，由于1号机石膏排出泵返回至JBR手动门内漏缺陷未能及时处理，1号机石膏排出量一度达7t/h左右（正常约为20~30t/h左右），此缺陷共处理了约3天左右，缺陷处理过程中JBR 的石膏密度一直处于上升趋势，当时1号机JBR内石膏密度最高达24%。

石膏结晶速度依赖于石膏的过饱和度，正常运行的脱硫系统石膏饱和度应控制在110～130％。

由于JBR内石膏浆液无法正常排放，过饱和的石膏在吸收塔内形成沉积。

同时，密度过高的石膏使下降管出口烟气流速的降低，由此产生的下降管堵塞的可能性是较大的。

今后的工作中必须严格控制对石膏排出泵和废水排出泵的检修时间。

四、 PH值的影响：绿色：1号机PH值由曲线可以看到，4月1日至1号机停机期间，1号机JBRpH值基本维持在5以上运行，仅在4月23日至4月25日1号JBR做添加剂提高脱硫效率实验时降低至4左右。

由于1号机在4月前中期脱硫效率略低于95%，为使脱硫效率达标，只能提高JBR的PH值及液位，同时，考虑到系统的安全性，JBR液位一般不超过130mm，而较高的PH值有利于SO2的吸收，所以一般把PH值的调整作为提高脱硫效率的主要手段。

但是较高的PH值对石灰石的溶解不利，容易造成石灰石利用率下降，在吸收塔内形成沉积；随着PH值的升高，吸收塔内的亚硫酸盐CaSO3的溶解度明显下降，通过SO2的吸收，浆液的PH 值降低，浆液中CaSO3的量增加，并在石灰石颗粒表面形成一层液膜；随着CaCO3的溶解，浆液的PH值上升，溶解度的变化使液膜中的CaSO3析出并沉积在石灰石粒子表面，形成一层外壳，使粒子表面钝化。

钝化的外壳阻碍了CaCO3 的继续溶解，抑制了吸收反应的进行。

此反应的周期进行使吸收塔内石灰石的溶解进一步恶化，造成脱硫效率下降，加剧了系统的结垢和堵塞现象。

五、对GGH及除雾器差压的影响：蓝色：GGH差压绿色：除雾器差压FGD系统的压损增加主要反应在系统的JBR差压、GGH差压及除雾器差压的增大。

虽然较高的液位有利于减轻GGH的堵塞，但是较高的石膏浆液密度及较高的PH值均加重了GGH的堵塞。

从历史曲线可以看出，GGH差压上升的趋势较为明显，除雾器差压略有升高。

GGH 净烟气侧期间约升高100pa左右，较高的GGH差压下，在保证系统的脱硫效率时，为保证系统的安全性，吸收塔的液位无法设置过高，因此只能通过提高PH值以提高脱硫效率。

由此形成的恶性循环加重了吸收塔的结垢及GGH的结垢。

此次D修期间通过对GGH换热元件进行更换已基本消除了GGH差压高对系统运行的隐患。

六、添加剂试验的过程和影响添加剂的试验目的：促进石灰石的溶解和SO2的吸收，增加溶液的反应活性，总反应速度得到提高。

添加剂具有分散作用，可以增强石灰石的表面活性，增加石灰石的分散性，降低其沉降速度，增大有效传质面积，减少设备的结垢。

添加剂的主要成分：复合硫质催化剂、CP活性剂、含羧基类盐。

复合硫质催化剂的作用：缓冲作用，促进SO2吸收和CaCO3溶解。

CP活性剂：增加浆液反应活性，提高总反应速率。

含羧基类盐：促进SO2的溶解。

4月23日8：00向1号JBR注入30袋添加剂大约1.2吨。

当时1号机组降低效率难以降到90%以下。

无法满足试验的需求（负荷500MW 以上、PH值4.9—5.0之间，脱硫效率85－90％，入口硫1300mg/Nm3）23号加药后至25号期间负荷在300MW以上效率最高上至97.8%，PH 值在23号加药有降低现象，后调整至5.0—5.2，24号上午调至5.3，下午调回；于24号上午补充添加剂至地坑15袋。

添加剂试验结论1、脱硫添加剂有提效作用，但由于机组目前运行状况较好，燃煤含硫量较低，添加前效率运行在94%左右，致使添加剂提效作用效果缩水(添加剂的最好使用效果是含硫量超设计值30%以内)。

2、在做试验前，应储存适量的超设计值含硫量的燃煤，如在0.8%—1.2%之间，确实使系统的脱硫效率降下来，再使用添加剂，效果会更好。

添加剂的影响：1、由于知识产权的保护，试验单位不提供添加剂产品的成分，该产品对吸收塔内部浆液品质和结垢的影响还无从得知，还需要下一次打开吸收塔人孔做进一步分析？2、5月4日1号机脱硫系统启动，5月5日开始，脱硫效率不达标，不能满足95％以上的环保要求。

利用2号机组浆液对1号吸收塔浆液进行置换后， 1号机组脱硫效率恢复，满足环保要求。

七、修前修后的对比分析结论1、此次D修后，修前修后进行对比发现，吸收塔差压仍然较高，说明吸收塔内部鼓泡管堵塞情况严重。

鼓泡管的堵塞是造成脱硫效率下降的根本原因。

时间JBR差压液位机组负荷检修前4月18日 16：40 2738 139 295检修后5月9日 8：40 2613 128 297 从检修前后的数据来看，JBR的甲板差压在相同的负荷的条件下并没有实质性的减少，可以看出，由于此次检修工期比较紧张，虽然此次检修进行了JBR鼓泡管的清理工作，但是并没有彻底解决鼓泡管堵塞的问题。

由此带来的鼓泡管鼓泡反应面积的减少是目前脱硫效率在高负荷下不达标的主要原因，同时，在高负荷下，由于烟气量的增加使得鼓泡管出口的烟气流速加快，烟气与浆液的反应时间减少，进一步降低了脱硫效率。

2、烟气冷却泵出口母管堵塞情况分析：5月9日进行了1号脱硫烟气冷却泵出口母管支路的温度测量，从测量结果看，1号脱硫烟气冷却泵出口母管下层支管堵塞严重，10根中堵塞了6根。

从烟冷泵出口母管堵塞情况来看，此次检修对烟冷泵出口管的清理也并不彻底，烟气冷却泵出口母管的堵塞降低了烟气冷却器处的循环浆液流量，在高负荷时烟气不能彻底降低到饱和点，进入吸收塔的烟气反应效率较低。

同时，出口管的堵塞也是目前烟冷泵电流降低的原因之一。

3、烟气冷却泵电流偏低分析：在1号机脱硫D检修的过程中，对甲板冲洗的杂质由于工期的关系没有及时从吸收塔浆液池中排出，在1号脱硫启动后，部分杂质随烟气冷却泵的卷吸力进入到烟冷泵的滤网中造成烟气冷却泵滤网的堵塞从而使烟气冷却泵电流偏低。

同时，烟气冷却泵出口支管的堵塞也是烟冷泵电流偏低的原因之一。

八、运行方面对于1号机脱硫效率不达标采取的措施在5月5日1号脱硫出现脱硫效率不达标后，专业对此表示高度的关注并展开多次分析讨论。

采取了一系列的措施保证了1号脱硫效率的达标。

1、校验仪表。

在发现1号脱硫效率不达标后，专业先从仪表精确度下手，先后三次校验了1号脱硫系统的出、入口烟气分析仪、U23综合分析仪。

并多次校验吸收塔的PH计，确保仪表准确无误。

2、通过化学多次取样做化学分析。

启机后，专业联系化学专业对1号机脱硫内浆液做了多次取样，通过对1号机石膏含固量及化学成分的分析，专业采取了停运石膏排出泵制备石膏晶种，促进吸收塔内石膏的结晶的速率，保证了吸收塔内部石膏晶体的形成。

3、通过2号脱硫向1号脱硫系统置换浆液促进1号脱硫内相关反应以提高1号脱硫的效率。

由于二氧化硫在吸收的过程中产生硫酸根和亚硫酸根，在1号机较高的pH值下，进入到1号脱硫系统中的石灰石并不能较快消融提供足够的Ca2+离子供硫酸根和亚硫酸根的固化（反应6、7），在二氧化硫与水的可逆反应的过程中（反应1），不能有足够的速率使反应向二氧化硫减少的反应方向进行，因此1号脱硫系统的脱硫效率不能有效的提高。

2号脱硫系统中的石灰石在浆液中以Ca2+离子的形态存在，通过从2号机向1号机置换浆液，2号机置换到1号机中的浆液能够加快硫酸根和亚硫酸根的固化，从而提高1号机的脱硫效率。

在置换浆液后，满负荷时，1号机的脱硫效率从最低的93.88％提高到了目前的95.1％左右，效果明显。

SO2+H2O H2SO3 (1)H2SO3 H+ +HSO3- （2）HSO3- H+ +SO32- （3）2 HSO3- +2O2 === H+ +SO42- （4）CaCO3+2 H+ === H2O+CO2+Ca2+ （5）Ca2+ +SO32-=== CaSO3 （6）Ca2++SO42-=== CaSO4 （7）4、疏通1号脱硫烟气冷却泵出口母管。

在近期工况允许并对烟气冷却器管道及出口阀门承压进行论证后，运行方面将采取启动3台烟冷泵同时运行，利用较高的烟冷泵出口压力对堵塞的支管及喷嘴进行疏通，以达到增加循环浆液量的目的。

5、清理1号脱硫烟气冷却泵入口滤网。

在负荷较低时，利用停运一台烟冷泵的机会对烟冷泵的入口滤网进行反冲洗，疏通烟冷泵的入口滤网。