1.前言

鹽泥為公司純堿廠生產輔助廢料，每小時放泥量達227m3/h，完全能夠滿足公司3×600t/h循環流化床鍋爐脫硫系統采用鹽泥作為脫硫吸收劑的生產需求量（約130m3/h-200m3/h）。公司生產的鹽泥主要成分為NaCl、CaCO3、Mg(OH)2、H2O，約占鹽泥總量的99%左右。其中CaCO3為鹽泥溶液中的主要成分，含量達到了60%左右，完全可作為脫硫吸收劑，鹽泥中的溶解鹽Mg(OH)2也可作為脫硫吸收劑。根據公司純堿廠鹽泥的制作工藝可知，鹽泥中CaCO3、Mg(OH)2純度高，可利用率大，是理想的脫硫吸收劑。以鹽泥為吸收劑對鍋爐煙氣進行二氧化硫吸收處理，并經過強制氧化后，所生成的石膏漿液中固體成分主要包含二水硫酸鈣，鹽泥中未反應完全的碳酸鈣，鹽泥中的灰分，煙氣中被洗滌的粉塵等。石膏漿液中溶液成分主要包含硫酸鹽（硫酸鎂、硫酸鈣）和氯化鹽（氯化鈉、氯化鎂）等溶解鹽。因石膏漿液成份與鹽泥成份類似，鹽泥漿液充分利用，經混合后再輸送至公司純堿廠排渣系統進行集中處理。我們采用鹽泥漿液作為脫硫劑取得了極好的經濟效果，一方面可充分循環利用，利好循環經濟；另一方面降低了脫硫運行成本，增加了電廠經濟效益。

2.脫硫設備存在的問題

公司煙氣脫硫塔為3×600t/h循環流化床鍋爐配套建設，處理煙氣量3×700000Nm3/h，脫硫塔入口煙氣中二氧化硫不大于4000mg/Nm3，入口粉塵濃度不大于30mg/Nm3，鹽泥漿液Cl-含量不大于40000mg/l；煙氣排放要求達到超低排放標準：SO2≤35mg/Nm3，粉塵排放濃度≤5mg/Nm3。脫硫塔內配套5層噴淋，兩級屋脊式除霧器，脫硫塔入口布置在漿液池和噴淋層之間。我們在每年的停產大修中多次檢查發現，脫硫塔入口煙道及入口塔壁兩側均出現了大量塊狀結垢堆積如圖1、圖2、圖3。

脫硫塔入口煙道（傾斜角度15°）下部積滿2m范圍內，厚度高達600mm-700mm，結垢硬度不大；入口塔壁兩側及支撐上也掛滿高達2.5m的晶狀巨塊硬結垢，極難清理，導致入口煙氣通流面積減少了近2/5以上。這也是脫硫塔運行中一直存在的增壓風機出力不足、電流小、壓損大、增壓風機入口處時常正壓反煙、帶不動負荷等問題的直接原因。脫硫塔內鹽泥漿液排放掉后發現，塔內底部存有不少大小不一的塊狀結垢，分析判斷應該為脫硫塔入口高掛的結晶結垢物運行中脫落，掉入脫硫塔漿液池內，這也是塔內氧化風管時有脫落成因之一。同時在停塔中，我們做脫硫塔噴淋嘴霧化試驗時，發現大多數噴淋嘴內部結垢霧化效果不佳，旋流霧化噴射變為直流噴射，噴淋角重疊度不足，極易造成跑漏煙氣現象，影響脫硫塔脫硫除塵效率及煙氣達標排放要求。

3.結垢主要成因分析

采用鹽泥漿液作為脫硫吸收劑，而鹽泥作為公司純堿廠生產中的輔助廢料，成分非常復雜，并含有砂石、塑料等各種硬質雜物，更易造成脫硫塔運行中結垢堵塞。脫硫塔運行中結垢機理本身就非常復雜，多種影響因素同時作用，比較難于分析；而采用鹽泥漿液作脫硫吸收劑，導致脫硫塔結晶結垢原因機理及結垢垢質類型更為復雜，影響因素更多。經現場取垢樣試驗、檢測分析，發現垢樣成分主要為CaSO4、MgSO4、CaCl2及少量的硅質混合物等。通過與原脫硫塔設計單位進行技術溝通交流、論證分析，高溫煙氣及鹽泥漿液中顆粒物沉積、脫硫塔入口溫差變化大、漿液池中漿液回流、鹽泥漿液密度大等多項因素共同作用是導致脫硫系統結垢形成的主要原因。

(1)沉積效應脫硫塔入口煙道2m左右處均為氣-液兩相交界處影響區，高溫煙氣中含有大量高溫煙塵顆粒物，遇濕逐漸結團，在成團顆粒自身重力及高溫煙氣渦流作用下沉積入口煙道底部，逐漸堆積結塊。在停塔清理入口煙道沉積結垢中，發現結垢存在著分層且層面清晰，呈顆粒狀，顏色有局部微黃現象，驗證了入口煙道區域結垢為高溫煙氣中含塵顆粒物逐漸沉積造成。脫硫塔入口處，霧化狀態的鹽泥漿液向下流動中與高溫煙氣干濕交接接觸，在高溫煙氣渦流沖擊及鹽泥漿液自身重力作用下沉積附著結垢于塔壁兩側及入口支撐上，逐漸形成高達2.5m的晶狀巨塊結垢。因鹽泥漿液的特殊性，其含有大量飽和的鈣鎂鹽類及少量的硅質混合脫硫反應產物，在溫差變化較大的區域更易結晶析出，造成較硬晶狀結垢。

(2)溫差效應脫硫塔入口是脫硫塔內溫差變化最大的區域，也是140°C高溫煙氣與脫硫塔內鹽泥漿液最初接觸區域，亦是氣-液兩相交界處。此部分區域是脫硫塔內溫差變化最大區域，在較大溫差作用下，鹽泥漿液中飽和的鈣鹽、鎂鹽等脫硫產物更易結晶析出，高溫煙氣渦流、氣液兩相流相互碰撞擾動下，逐漸附著在脫硫塔入口等處，形成硬質晶狀結垢物。脫硫塔入口及支撐上高掛達2.5m的巨塊晶狀結垢也主要是溫差效應因素造成的。采用鹽泥作脫硫吸附劑，脫硫塔未保溫或保溫效果不好，在溫差效應下也極易導致脫硫塔漿液池內壁結晶，形成硬質晶狀結垢物。溫差效應及鹽泥漿液沉積也是導致脫硫塔內噴淋管道及噴嘴等結垢的主要原因之一，此處不再詳述。

(3)鹽泥漿液回流脫硫塔煙氣入口處一般為塔內漿液和高溫煙氣的最初接觸區域，即氣-液兩相交界面。脫硫塔入口煙道如未設計均流裝置，并存在漿液池內液面與煙氣入口過近等問題，高溫煙氣流分布不均，將極易在脫硫塔入口、漿液池液面形成渦流。煙氣渦流將直接造成漿液池內漿液被卷吸回流，部分漿液反向回流至脫硫塔入口煙道處、入口塔壁兩側及入口支撐上，漿液中的鈣鹽等脫硫反應產物相互碰撞、附著于上述部位，在溫變效應下結晶析出，造成該區域部位產生硬質晶狀結垢。因公司脫硫塔未非單爐單機制、鍋爐生產負荷也不穩定，運行調整頻繁，更易造成煙氣在脫硫塔入口處產生渦流，導致脫硫塔入口結垢。我們通過穩定負荷，降低漿液池液位等運行試驗，很好地驗證了漿液池漿液回流造成脫硫塔入口結垢現象。

(4)鹽泥漿液密度脫硫塔漿液池中鹽泥漿液的密度也是影響脫硫塔入口結垢的主要影響因素之一。脫硫塔運行中塔內鹽泥漿液置換、排放不及時，鹽泥漿液中含有大量飽和的鈣鹽、鎂鹽等脫硫反應產物，漿液密度較大，在高溫煙氣熱效應作用下，飽和的鈣鹽、鎂鹽等脫硫反應產物不斷結晶析出，逐漸沉積附著在脫硫塔內各處，形成較厚、較硬的晶狀結垢。

4.結垢危害分析

由于鹽泥漿液的特殊性，相比其他脫硫劑更易產生結垢，造成的危害更大，后果更嚴重。脫硫塔、入口煙道、噴淋層噴嘴、氧化管道、除霧器等結垢，一方面造成煙道鋼板硫腐蝕穿孔導致煙氣泄漏，影響現場環境質量，同時也增加設備維修維護量；另外脫硫塔入口等各部位結垢，將導致整個脫硫系統壓損增大、設備堵塞、出力降低甚至停機停爐，導致鍋爐煙氣排放不達標。脫硫塔入口煙道積垢厚度達700mm、脫硫塔壁及支撐掛滿高達2.5m硬質晶狀結垢，造成脫硫塔入口煙氣通流面積減少近2/5，系統壓損增加，脫硫除塵效率降低，嚴重影響電廠生產負荷，造成生產被動。硬質結垢清理，將產生大量的人工費，費時費力，同時易破壞脫硫塔玻璃鱗片，導致腐蝕程度加重；噴淋噴嘴發生硬質結垢，清理時需割開噴淋嘴，將增加維修費用及備品備件費用。脫硫塔入口側壁及支撐處硬質結垢在脫硫塔運行中或清理時也極易發生大塊結垢墜入塔內砸壞氧化風管等，循環泵入口濾網雜物堆積，進一步影響脫硫塔安全運行。

5.解決策略

公司脫硫塔建設投產，為節省開支，降低維修改造費用，我們對脫硫塔不再進行較大的技術改造，同時為確保解決脫硫塔結垢問題，只進行小范圍、局部的技術改造，在優化運行操作、加強設備維修質量等方面進行了多項措施改進。脫硫塔改進后效果圖如圖4改進后入口煙道、圖5圖6改進后除霧器。

(1)改造過濾裝置鹽泥漿液的特殊性，其含有大量砂石、塑料等雜質雜物，原鹽泥箱配套過濾裝置網孔較大，過濾效果非常不理想。通過加大過濾面積、改小網孔等措施，同時定期清理濾網雜物，極好地解決了鹽泥漿液中較大顆粒雜物，減少了脫硫塔流通部位沉積結垢、堵塞。

(2)加裝均流裝置企業生產性質決定了鍋爐負荷經常波動，運行調整頻繁，高溫煙氣在脫硫塔入口處更易產生紊流、渦流等，將導致煙氣回流現象，造成脫硫塔結垢現象。因脫硫塔原配套設計時未設有煙氣均流裝置，為改善煙氣渦流及鹽泥漿液卷吸回流現象發生，我們計劃在脫硫塔入口處加裝煙氣均流裝置，進一步解決脫硫塔入口結垢問題。

(3)優化運行操作為解決脫硫塔漿液池內液面與高溫煙氣入口過近問題，減少人工清理及維修費用，通過降低脫硫塔漿液池液位，控制漿液池液位由原設計10m改為8.5m-9m，降低1.0m-1.5m；同時加大脫硫塔內漿液置換，適當提高塔內漿液PH值；增加入塔海水調節進行稀釋，加大脫硫塔內漿液排放，降低鹽泥漿液密度，減少鹽泥漿液沉積、結垢發生；適當增加除霧器沖洗頻率，減少除霧器結垢。穩定負荷，避免負荷較大波動，經降低漿液池液位等運行試驗，再次停產大修檢查時，煙道入口及脫硫塔入口兩側等處基本不再積存大量結垢現象，噴淋嘴等處結垢也有了較大的改善。

(4)加強前置設備維修質量脫硫塔系統對煙氣中含塵均有嚴格要求，布袋除塵器經常出現布袋磨損、碰撞等造成布袋泄漏，布袋除塵器運行中泄漏無法控制，造成煙氣中含塵超標，加大了脫硫系統脫硫除塵壓力，加重了脫硫塔入口煙氣結垢現象發生。因此必須確保布袋除塵器檢修質量，減少布袋泄漏，降低脫硫塔入口煙氣含塵量。6.結束語近幾年以來，我國對環保要求越來越嚴格，煙氣排放均需達到超低排放標準，這對熱電廠等配套的脫硫裝置性能要求也越來越高，脫硫裝置系統在安全生產中的地位也越來越高。而濕法脫硫裝置系統普遍存在結垢堵塞等問題，嚴重制約著脫硫設備安全運行，所以我們應該很好地分析、解決脫硫塔結垢問題，以保證脫硫設備長周期穩定運行。