龍?zhí)煊?，?安，唐興興，辛 聞，張富青（武漢工程大學化學與環(huán)境工程學院，湖北 武漢 430073）

除霧器堵塞原因分析及應對

龍?zhí)煊?，?安，唐興興，辛 聞，張富青
（武漢工程大學化學與環(huán)境工程學院，湖北 武漢 430073）

除霧器堵塞已成為工廠尾氣處理中的常見現(xiàn)象。堵塞不僅會影響除霧器的除霧效果，還會加重對下游設備的腐蝕。本文對除霧器的堵塞原因進行分析，并提出應對策略。

除霧器；氣液分離；堵塞

氣汽液傳質、傳熱的單元操作中最常見的是通過兩相的密切接觸和分離以促進相與相間組分的傳遞，達到液體或氣體提純、增減濕、除污等目的。離開吸收塔或填料塔的氣相夾帶一定數(shù)量、大小不等的液沫、液滴，在隨后的冷卻或冷凝過程中，會形成懸浮于氣相中的微小粒子。通常，必須將被氣流所夾帶的液滴分離出去（簡稱除霧）。

1　除霧器類型

除霧的方法很多，生產中常根據(jù)粒徑范圍選用不同的除霧器，以擋板除霧器為例介紹如下。

擋板除霧器的基本型式有固定百頁窗式和葉片式2種，運行時氣體在曲折的傾斜通道中以一定的速度流出，由于流向被改變，液滴在慣性力作用下，撞擊在擋板表面從而被捕捉，受重力作用向下集聚到擋板底段流出［1-5］。

固定百頁窗式是最早使用的擋板除霧器，葉片為一定數(shù)量平行排列的鋸齒形葉片。其形狀主要有之字形、折線形、弧形和弧形帶倒鉤形等。片間距在7～75mm范圍，葉片高度150～300mm，常見的傾角為45°和60°，但只能除去較大噴霧（大于20μm），后為葉片式取代。

葉片式除霧器分為垂直向上和水平流動2種。前者呈總體上的逆流，液滴被葉片捕捉到之后，逐漸向下集聚到底段，再返回塔中；后者氣液錯流，葉片拐彎處設有集液溝以收集板面上的液滴，收集的液滴沿溝向下流出，有效防止板面上液滴被氣流二次帶出。

擋板式除霧器的優(yōu)點是壓降低，處理量大和極強的抗堵塞能力，不足之處是霧滴直徑過小時除霧效率會明顯下降。

2　除霧器堵塞原因分析

2.1 除霧器沖洗周期過長

除霧器的沖洗周期直接決定著沖洗的有效性，太長則石膏顆粒和煙氣會不斷附著，除霧器表面結垢加重，煙氣沖刷后不斷硬化形成硬垢，此時僅憑沖洗已無法沖刷掉垢物。通常除霧器沖洗周期設定為每隔1～2h沖洗1次［6-9］。

2.2 除霧器沖洗水壓力不夠

實際生產中，管路設計不合理或除霧器沖洗水的再循環(huán)管路節(jié)流孔板設置過大，都可能造成除霧器沖洗水壓力無法滿足設計要求，使得沖洗效果不理想，除霧器表面形成結垢晶核不斷長大，最終形成硬垢。

2.3 吸收塔漿液過飽和，煙氣含固體量增加

脫硫系統(tǒng)實際運行中，加入到吸收塔內的石灰石漿液如遠遠超過設計要求，則會使硫酸鹽濃度超過臨界飽和度，煙氣與漿液接觸后攜帶的固體顆粒量大大增加，與除霧器碰撞后部分附著在除霧器表面，逐漸形成垢物。

2.4 脫硫系統(tǒng)進口煙塵含量遠高于設計值

在除霧器表面沉積的垢物除了吸收塔漿液中的固體顆粒，還有隨煙氣帶入的飛灰。生產實際中很多電廠煤種與設計偏差較大，或者除塵器運行達不到設計要求，致使脫硫系統(tǒng)進口煙氣飛灰含量遠高于設計值，大量飛灰在除霧器表面沉積，一旦結垢很難去除。

2.5 煙氣流速變化

煙氣流速不時變化，影響除霧效果。機組負荷較低時，煙氣流速降低，與除霧器碰撞次數(shù)減少。飄出的煙氣霧滴在流動過程中互相碰撞凝結成大液滴，掉落并黏附在除霧器表面，造成堵塞，同時會造成未堵部位的煙氣流速超出除霧器的設計值，使聚集到除霧器表面的液滴又被高速煙氣帶走，導致煙氣含固量增加。而穿過除霧器后，這部分煙氣的流速將降低，其中的液滴將不斷碰撞、長大、墜落，最終造成除霧器堵塞更為嚴重。

2.6 除霧器葉片變形

除霧器葉片變形后，葉片間距變得不均勻，影響除霧效率，間距寬的區(qū)域煙氣流速降低，煙氣帶水嚴重；間距小的區(qū)域煙氣流速增加，葉片結垢堵塞。沖洗效果差的時候，結垢物逐漸堆積，這些結垢物堆積到一定程度后，由于其逐漸加密、加厚，便很難在運行中被徹底沖洗掉。

3　應對建議

3.1 停機時應徹底清理

除霧器長期運行后，即使采取了適當措施仍會結垢堵塞，特別是形成硬垢后，單靠沖洗難以去除，就要在脫硫系統(tǒng)大小修期間用高壓槍進行徹底的清理，保證除霧器正常投運［10-11］。

3.2 保證除霧器沖洗系統(tǒng)的正常運行

從以下幾方面開展工作： 1） 根據(jù)除霧器前后壓差設定合理的沖洗周期，維持除霧器壓差在初通煙氣的1.5倍左右；2） 在調試階段，實際檢查沖洗效果，保證沖洗能夠覆蓋整個除霧器，并達到沖洗壓力；3）加強沖洗門維護，完善防護措施。

3.3 加強除塵器的運行維護，保證除塵器的正常投運

如果煤質長期與設計煤種偏離較大，致使煙氣飛灰濃度超標較多，可以考慮在征得環(huán)保部門同意的條件下，適當開啟部分煙氣旁路擋板（如有），條件容許，應在大修期間對除塵器進行改造。

3.4 保證氧化風量

目前多數(shù)濕法脫硫系統(tǒng)采用強制氧化來氧化脫硫過程中生成的亞硫酸鹽，氧化風充足，可以使系統(tǒng)得到適當?shù)难蹩倐髻|系數(shù)，有足夠氧化亞硫酸鈣的能力，從而保證系統(tǒng)漿液的固含物一定時，氧化比例能大于強制氧化臨界值，為石膏結晶提供足夠的晶種，石膏正常析出，維持漿液飽和度。氧化風不足時，石膏析出變慢，漿液過飽和，煙氣攜帶固體顆粒增多，加重除霧器堵塞。建議在吸收塔內加裝導流板或均流板，以均勻塔內煙氣流速。

3.5 維持適當?shù)倪\行pH值

適當?shù)臐{液pH值既可以保證正常的脫硫效率，又能使石灰石漿液充分利用。實踐表明吸收塔漿液pH值維持在5.2～5.5之間，脫硫效率最高。投入過多的石灰石漿液，不但脫硫效率的提高十分有限，還會使?jié){液過飽和度不斷上升，會加重除霧器堵塞，同時增加了運行成本。

3.6 加強吸收塔漿液攪拌，提高反應液氣比

如果系統(tǒng)攪拌不均勻，會造成局部反應傳質過程變慢，亞硫酸鹽飽和度過大。在工況發(fā)生強烈擾動時，會出現(xiàn)吸收塔漿液局部石膏過飽和的現(xiàn)象，此時應通過增加漿液循環(huán)泵投運數(shù)量，提高反應液氣比來解決。

4　結語

近些年來，隨著“霧霾”現(xiàn)象的加重，人們對環(huán)保問題的關注也越來越多，國家對PM 2.5的控制越來越重視，必須從源頭治理大氣污染問題。其中“霧霾”現(xiàn)象主要來自燃煤電廠排放的含有PM 2.5的微細顆粒物。電廠環(huán)保排放規(guī)定越來越嚴格，燃煤電廠也對排放問題更加重視。除霧器作為鍋爐煙氣凈化系統(tǒng)中非常重要的最后一環(huán)，其發(fā)揮的作用也越來越大，傳統(tǒng)的除霧器基本不能滿足國家環(huán)保部門不斷提高的排放要求。因此，研發(fā)新型高效除霧器對控制PM 2.5以及提高電廠環(huán)保水平具有十分重大的意義，也具有廣闊的應用前景。

［1］ 王政允.濕法脫硫系統(tǒng)除霧器除霧特性的實驗研究與數(shù)值模擬［D］.北京：華北電力大學，2009.

［2］ 鄭寅飛.濕法煙氣脫硫除霧器的應用研究及展望［J］.科技展望，2016（1）：121-122.

［3］ 謝乾.脫硫除霧器除霧性能研究［D］.北京：華北電力大學，2009.

［4］ 金定強.脫硫除霧器設計［J］.電力環(huán)境保護，2001，17（4）：16-18.

［5］ 王大勇.傘罩型除塵脫硫塔內除霧器性能研究［J］.環(huán)境污染與防治，2008（3）：13-16.

［6］ 郝竹筠.火電廠濕法脫硫裝置故障分析及優(yōu)化改造［J］.吉林電力，2012，42（3）：41-43.

［7］ 禾志強.石灰石-石膏法脫硫系統(tǒng)除霧器堵塞研究［J］.鍋爐技術，2010，41（1）：77-80.

［8］ 潘超群.石灰石-石膏濕法煙氣脫硫除霧器堵塞分析與對策［J］.能源環(huán)境保護，2015，29（4）：30-32.

［9］ 崔鵬飛.脫硫系統(tǒng)吸收塔除霧器結垢原因及處理［J］.電力安全技術，2011，13（7）：62-63.

［10］ 李忠輝.濕法煙氣脫硫系統(tǒng)故障分析及處理［J］.吉林電力，2016，44（1）：54-56.

［11］ 薛巨勇.石灰石-石膏濕法脫硫裝置的運行維護分析［J］.江蘇電機工程，2012，31（6）：78-81.

Reason Analysis for Defogger Blocking and its Treatment

LONG Tian-yu， ZHOU An， TANG Xing-xing， XIN Wen， ZHANG Fu-qin
（College of Chemistry and Environment Engineering， Wuhan Institute of Technology， Wuhan 430073， China）

The defogger blocking had become a common phenomenon for tail gas treatment. Jam not only influenced the efficiency of mist removement， but also increased the corrosion of the downstream equipment. In this paper， the reason of defoggerblocking was analyzed， and some counte rmeasures were proposed.

defogger； gas-liquid separation； blocking

TQ 028.3+8

A

1671-9905（2016）07-0061-03

武漢工程大學校長基金項目（2015062）

通訊聯(lián)系人：張富青，副教授，湖北襄陽人，E-mail： 04002085@wit.edu.cn

2016-05-16