官大純

(湖南華電石門發(fā)電有限公司，湖南常德 415300)

濕法脫硫吸收塔在線監(jiān)測系統(tǒng)常見問題及解決辦法

官大純

(湖南華電石門發(fā)電有限公司，湖南常德 415300)

在線監(jiān)測裝置是運行人員的“眼睛”，能否正常運行，對整套脫硫系統(tǒng)的可靠、經濟、甚至安全運行均有十分重要的影響。脫硫系統(tǒng)所屬的關鍵在線監(jiān)測裝置包括壓降測量裝置、吸收塔漿液密度和液位測量裝置、吸收塔漿液pH值測量裝置，堵塞是三者所存在的共性問題，后兩者還存在其他方面的常見問題，分析了某廠濕法脫硫吸收塔在線監(jiān)測系統(tǒng)產生上述常見問題的原因，提出了相應的解決辦法。

吸收塔;在線監(jiān)測;常見問題;解決辦法

0 引言

某火力發(fā)電廠煙氣采用石灰石—石膏濕法脫硫工藝，吸收塔區(qū)域配置有壓降、密度與漿液液位、pH值三大測量系統(tǒng)。其吸收段壓降、除霧器一、二級壓降均采用帶三通閥組的差壓變送器進行測量，管路吹掃介質為壓縮空氣;吸收塔漿液密度和漿液液位采用法蘭式差壓液位變送器，高壓端接液相，管路靠工藝水沖洗，低壓端與原煙氣相通，管路靠壓縮空氣吹掃;pH值測量系統(tǒng)漿液取自吸收塔漿液循環(huán)泵出口管路，靠工藝水定期沖洗。

在運行過程中，因維護不力和設計欠妥等原因，三大測量系統(tǒng)均出現(xiàn)了一些問題，給脫硫系統(tǒng)的安全、經濟、可靠運行造成了不利影響。

1 壓降測量系統(tǒng)

1.1 測量方法

按煙氣流程，將相鄰的兩組煙氣分別引入差壓變送器的高、低壓側即可測出二者的差壓。例如將壓力稍高的原煙氣引入差壓變送器的高壓側，將壓力稍低的位于吸收塔噴淋層上部的壓降采壓管中的煙氣引入差壓變送器的低壓側，即可測出吸收塔中吸收段的壓降(如圖1)。

1.2 常見問題

該廠吸收塔壓降測量系統(tǒng)經常出現(xiàn)的問題是塔內壁采壓管孔堵塞。

吸收段壓降和除霧器一、二級壓降均采用斜管插入吸收塔壁，布置方式為外高內低，即嵌入塔壁的管段位置低于露出塔外的管段高度，這樣布置的目的是為了使進入采壓管的霧滴凝結成的液體靠自身重力流回吸收塔。

圖1 吸收段差壓測量系統(tǒng)

含有石膏、半水亞硫酸鈣、碳酸鈣、粉塵等混和物的液滴流經采壓管口時，在熱煙氣的蒸發(fā)與沖刷作用下，其過飽和度將大大增加而引起結晶。而其他飄散過來的霧滴又會粘附在該晶體表面，因失水而結晶。隨著時間的推移，結晶面不斷擴展，直到把管口堵死。因煙氣粉塵吸水性很強，會大量吸收霧滴中的水分，大大增加霧滴中硫酸鹽的飽和度，如果電除塵效率明顯下降或燃煤灰分過大，引起煙氣中粉塵含量大幅超標，則結晶速度加劇，采壓管口堵塞時間將縮短。采壓管口粘附漿液后，用壓縮空氣吹掃不但于事無補，甚至會因干燥空氣的攜水作用而加速漿液的結晶過程。

在脫硫系統(tǒng)的大修檢查中發(fā)現(xiàn)，吸收段壓降采壓管口和一級除霧器采壓管口均被一層堅硬的石膏垢封死。吸收段壓降采壓管口堵塞后，無法根據(jù)壓降及時判斷吸收塔漿液循環(huán)系統(tǒng)的磨損、堵塞情況，不能及時通知檢修消缺，不能及時調整運行方式，不利于經濟運行。一級除霧器壓降采壓管堵塞后，一、二級除霧器的壓降顯示值均不正確，無法判斷除霧器的堵塞情況，運行人員只能根據(jù)經驗啟(停)除霧器沖洗水，隨意性加大。而除霧器沖洗的隨意性，又會造成除霧器沖洗不徹底或沖洗間隔時間過長、沖洗時間和水量不足，導致除霧器的堵塞面積不斷蔓延，直到大部分堵死，不得不停運脫硫系統(tǒng)。

1.3 解決辦法

消除吸收段壓降、一級除霧器壓降采壓管口堵塞的最好辦法是保證電除塵效率，在機組啟動后，電除塵效率未達到規(guī)定值前，不處投運脫硫系統(tǒng)。在脫硫系統(tǒng)正常運行過程中，嚴格控制吸收塔漿液密度和pH值在控制范圍的中下限運行、保證除霧器得以正常沖洗。另外，可在吸收塔外的各采壓斜管上接一路沖洗水，定期沖洗，除去管口未長大的晶體和垢物。沖洗前，必須關閉截止閥，防止水進入差壓變送器及采壓管路。

2 吸收塔漿液密度和液位測量系統(tǒng)

2.1 測量方法

在吸收塔漿液區(qū)不同高度分別安裝一個液位差壓變送器，二者的高度一般為1.0～2.5m。

差壓變送器的高壓側采集漿液壓力信號，低壓側采集原煙道煙氣壓力信號。最后根據(jù)流體靜力學原理計算出漿液密度:

式中:ρ為漿液密度，g/cm3;PB為B差壓變送器測得差壓，kPa;PA為A差壓變送器測得差壓，kPa;P煙為漿液液面煙氣壓強，kPa;P管路為原煙氣采壓管路中的壓強，kPa;HB為B差壓變送器測點上部液位高度，m;HA為A差壓變送器測點上部液位高度，m;ΔP為B、A測點的壓力差，kPa;ΔH為B、A測點的高度差，m;g為重力加速度，取9.8m/s2。

將公式(3)計算出的密度ρ代入公式(2)即可計算出B點上部液位高度，此高度加上測點B之下的液位深度(即該點至塔底的垂直距離)，即為吸收塔中漿液的液位總高度。

2.2 常見問題

(1)液側堵塞。吸收塔漿液密度和液位測量系統(tǒng)的液側采壓管也是一根斜插進吸收塔塔壁的直管，又有沖洗水裝置，一般情況下不會堵塞。但當系統(tǒng)運行異常而未及時沖洗采壓管時，可能發(fā)生垢阻塞(見表1)。液側采壓管阻塞后，液位顯示紊亂，漿液密度自然也難以控制。

表1 液側采壓管口堵塞現(xiàn)象

(2)氣側堵塞。原煙氣中含有粉塵和石膏顆粒(有GGH的系統(tǒng))，如果壓縮空氣反吹時間間隔過長，可能引起管路堵塞。管路堵塞后，對密度的監(jiān)測無影響，但當原煙氣實際壓力低于堵塞時測得的煙氣壓力時，計算所得的液位會低于實際液位。通常，原煙氣壓力變化范圍在幾百Pa之間，對液位的影響僅數(shù)厘米，可以忽略不計。

(3)壓縮空氣截止閥漏氣。壓縮空氣截止閥漏入的空氣大部分會順著管路進入原煙道，但整個氣管路壓力會升高，雖然對測得的密度無影響，但計算所得的液位可能大大低于實際值。如果運行人員據(jù)此操作，會造成吸收塔溢流。該廠曾發(fā)生過吸收塔溢流現(xiàn)象，溢流時DCS兩面顯示液位正常，后檢查發(fā)現(xiàn)，引起溢流的原因是因為開啟壓縮空氣截止閥進入吹掃后未關嚴所致。

2.3 解決辦法

定期對液側采壓管路進行水沖洗以防其堵塞。對氣側采壓管路也應進行壓縮空氣定期吹掃，吹掃完后要認真檢查截止閥是否完全關閉，更要避免人為長期微開壓縮空氣進行吹掃的做法。

吸收塔液位正常、燃煤硫分變化不大，其他設備運行正常，而吸收塔漿液密度比往常高、氧化風機電流比往常低，則應對壓縮空氣截止閥進行檢查。也可通過關閉原煙氣來樣閥，觀察液位顯示值有無持續(xù)下降趨勢來判斷壓縮空氣截止閥是否內漏。還可通過打開氣側管路排污閥，觀察液位顯示值的上升幅度來判斷，如果上升幅度大于10cm，則有存在內漏的可能。在對液側和氣側采壓管進行維護前，應屏蔽掉液位與漿液循環(huán)泵、排出泵、攪拌器相關聯(lián)的信號，防止維護時液位波動造成設備聯(lián)鎖停運。

3 吸收塔漿液pH測量系統(tǒng)

3.1 測量方法

將吸收塔漿液引入pH計測量杯后，再送回吸收塔，即可測得漿液pH值。該廠pH計漿液來自吸收塔漿液循環(huán)泵出口，沖洗水取自工藝水系統(tǒng)。

3.2 常見問題

(1)管路堵塞。該廠吸收塔有3臺漿液循環(huán)泵，當運行B、C泵時，A泵來漿截止閥關閉，位于該截止閥后的部分管段易堵塞。若在A泵采樣管出現(xiàn)堵塞的情況下運行A、C泵，吸收塔漿液的pH值將失去監(jiān)測。

(2)pH電極玻璃球泡破損。無論是吸收塔漿液還是沖洗水，均自下往上流經pH計測量杯，pH計電極球泡首當其沖，在高流速、高壓力、高含固量的液體沖刷下，易破碎。該廠的pH電極更換頻繁，極端情況下，十余天時間就得更換一次，后來不得不棄之不用。在線pH計退出運行后，只能靠人工采樣進行離線分析，并據(jù)此調整吸收塔進漿液的時間，導致漿液pH值大幅波動，給脫硫效率、石膏品質、除霧器清潔及系統(tǒng)防腐造成一定影響。

3.3 解決辦法

低壓漿液能有效減輕對pH計的損害程度，為此，在吸收塔漿液區(qū)的塔壁上開孔取漿，引入在線pH計，測量后的漿液排入吸收塔區(qū)域地坑，由地坑泵再打回吸收塔。取漿的開孔位置最好有兩個，分別位于漿液循環(huán)泵入口上部、距吸收塔底4m左右的位置，這里的漿液循環(huán)較為充分，無固體沉積，代表性更強。采樣管粗細適度，以有漿液連續(xù)流出、不沉積在管內為宜，以達到節(jié)能的目的。在線pH計測量杯進漿方式為側進底出，采用這樣的方式，既可避免沖破琉璃球泡，又可防止?jié){液沉積。

pH電極采用人工取出清洗的方式，清洗頻率視在線pH計與離線pH計的差值而定，當二者相差達±0.2pH以上時，馬上取出pH電極清洗。當在線pH計退出運行時，應先取出pH電極，再沖洗管路，防止電極損壞。

4 結語

吸收塔在線監(jiān)測裝置是運行人員的“眼睛”，能否正常運行，對脫硫系統(tǒng)的可靠、經濟、甚至安全運行均有十分重要的影響。必須加強維護保養(yǎng)，對存在的問題要認真分析，采取有效的整改措施;對設計不合理的裝置，應及時改造。各級管理人員對此應有高度的認識，并給維護保養(yǎng)人員以必要的技術、資金支持，通過提高吸收塔在線儀表的健康水平，為整個脫硫系統(tǒng)的安全、可靠、經濟運行提供有力保障。

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Common problems in on－line monitoring system of wet desulphurization absorber and its solutions

On－line monitoring device is the eye of operating personnel，it has important influence on reliable，economic and safe operation of flue gas desulfurization system.The key on－line monitoring device of flue gas desulfurization system includes the measuring device of pressure drop，slurry density，the liquid level and pH value in the absorbing tower.Blockage is the coexistent problem.There are some common problems of later two factor.The common problems in on－line monitoring system of wet desulfurization absorber in a thermal power plant are analyzed and relevant solutions are put forward.

absorber;on－line monitoring;common questions;solutions

X701.3

B

1674－8069(2012)02－037－03

2011-10-09;

2012-03-14

官大純(1968-)，男，四川內江人，學士，工程師，主要從事火電廠脫硫運行管理。E－mail:ybgdc@sohu.com