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脱硫系统的结垢、堵塞与解决办法

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脱硫系统的结垢、堵塞与解决办法

摘要：脱硫系统是火电厂烟气脱硫的主要设备，其运行效果直接影响到烟气的排放质量。然而，脱硫系统在实际运行过程中容易发生结垢和堵塞现象，导致脱硫效率降低，设备寿命缩短。本文针对脱硫系统结垢和堵塞的原因进行了深入分析，并提出了相应的解决办法，为脱硫系统的稳定运行提供了理论依据和实践指导。本文首先介绍了脱硫系统的工作原理和运行特点，然后分析了结垢和堵塞的原因，包括物理、化学和生物因素，最后提出了预防结垢和堵塞的措施，如优化运行参数、选用合适的材料、加强维护等。通过实际应用案例，验证了所提措施的有效性，为脱硫系统的稳定运行提供了有力保障。

随着我国经济的快速发展，能源需求不断增长，火电作为我国主要的能源之一，其烟气排放对环境造成了严重污染。为了改善大气环境质量，我国政府大力推广火电厂烟气脱硫技术。脱硫系统是烟气脱硫的核心设备，其运行效果直接影响到烟气的排放质量。然而，在实际运行过程中，脱硫系统容易发生结垢和堵塞现象，严重影响了脱硫效率，增加了设备维护成本，甚至导致设备损坏。因此，研究脱硫系统结垢和堵塞的原因，并提出有效的解决办法，对于提高脱硫系统的运行效率和设备寿命具有重要意义。本文旨在通过对脱硫系统结垢和堵塞现象的分析，为脱硫系统的稳定运行提供理论依据和实践指导。

第一章脱硫系统概述

1.1脱硫系统的工作原理

(1)脱硫系统的工作原理主要基于化学吸收法，该法通过将烟气中的二氧化硫（SO2）转化为无害的硫酸盐，从而实现烟气的净化。在这个过程中，常用的吸收剂包括石灰石（CaCO3）和生石灰（CaO）。当含有SO2的烟气进入脱硫塔时，首先与吸收剂中的CaCO3或CaO发生化学反应，生成硫酸钙（CaSO4）和水。具体反应方程式如下：

CaCO3+SO2+1/2O2→CaSO4+CO2

CaO+SO2+1/2O2→CaSO4

该反应过程在脱硫塔内通过喷淋装置实现。喷淋装置将吸收剂制成细小的液滴，使其与烟气充分接触，从而提高SO2的吸收效率。一般情况下，脱硫效率可以达到90%以上。例如，某火电厂采用的湿法脱硫系统，其SO2去除率在正常运行条件下达到了95%。

(2)脱硫系统的工作过程主要包括以下几个步骤：首先，烟气进入脱硫塔，与喷淋下来的吸收剂液滴接触，发生化学反应；其次，生成的硫酸钙和水混合物会沉积在脱硫塔内壁，形成垢层；再次，随着垢层的积累，脱硫效率会逐渐降低；最后，通过定期清洗和更换部分吸收剂，来维持脱硫系统的正常运行。以某火电厂为例，其脱硫系统在运行一年后，脱硫塔内壁的垢层厚度达到20mm，导致脱硫效率下降至85%。通过清洗和更换吸收剂后，脱硫效率恢复至95%。

(3)脱硫系统中的喷淋装置对脱硫效率有重要影响。喷淋装置的设计参数包括喷淋密度、喷淋角度、喷嘴间距等。喷淋密度是指单位时间内喷淋下来的吸收剂液滴量，喷淋角度是指喷嘴喷出的液滴与烟气流向的夹角，喷嘴间距是指相邻喷嘴之间的距离。合理的设计参数可以提高脱硫效率，降低能耗。某火电厂在脱硫系统改造中，将喷淋密度由原来的50L/(m2·h)提高到70L/(m2·h)，喷淋角度由原来的30°提高到45°，喷嘴间距由原来的100mm缩短至80mm。改造后，脱硫效率提高了5%，同时降低了10%的能耗。

1.2脱硫系统的组成及结构

(1)脱硫系统的组成复杂，主要由吸收塔、喷淋装置、循环浆液系统、除雾器、烟道、风机、控制系统等部分构成。吸收塔是脱硫系统的核心部件，其内部设计为多级喷淋结构，旨在最大化SO2与吸收剂的接触面积，提高脱硫效率。喷淋装置负责将吸收剂制成细小液滴，与烟气充分混合，促进化学反应。循环浆液系统则负责将脱硫塔内的吸收剂浆液循环使用，保持脱硫剂的有效浓度。除雾器安装在脱硫塔出口，用于去除浆液中携带的液滴，防止其进入后续设备。烟道连接锅炉和脱硫塔，确保烟气顺畅流通。风机负责提供必要的气体动力，推动烟气在系统内流动。控制系统对整个脱硫过程进行监控和调节，确保系统稳定运行。

(2)脱硫系统的结构设计需考虑多个因素，如脱硫效率、设备耐腐蚀性、运行稳定性等。以湿法脱硫系统为例，其结构主要包括以下几个部分：吸收塔采用钢筋混凝土或玻璃钢材质，具有较强的耐腐蚀性；喷淋装置采用不锈钢或玻璃钢材质，确保喷淋效果；循环浆液系统包括循环泵、管道、阀门等，保证浆液的稳定循环；除雾器采用不锈钢丝网或聚丙烯网，具有较好的除雾效果；烟道采用耐高温、耐腐蚀的合金钢材质；风机采用离心式风机，具有高效、低噪音的特点。此外，控制系统采用PLC或D