除雾器堵塞原因分析及应对

龙天宇，周 安，唐兴兴，辛 闻，张富青（武汉工程大学化学与环境工程学院，湖北 武汉 430073）

除雾器堵塞原因分析及应对

龙天宇，周 安，唐兴兴，辛 闻，张富青
（武汉工程大学化学与环境工程学院，湖北 武汉 430073）

除雾器堵塞已成为工厂尾气处理中的常见现象。堵塞不仅会影响除雾器的除雾效果，还会加重对下游设备的腐蚀。本文对除雾器的堵塞原因进行分析，并提出应对策略。

除雾器；气液分离；堵塞

气汽液传质、传热的单元操作中最常见的是通过两相的密切接触和分离以促进相与相间组分的传递，达到液体或气体提纯、增减湿、除污等目的。离开吸收塔或填料塔的气相夹带一定数量、大小不等的液沫、液滴，在随后的冷却或冷凝过程中，会形成悬浮于气相中的微小粒子。通常，必须将被气流所夹带的液滴分离出去（简称除雾）。

1　除雾器类型

除雾的方法很多，生产中常根据粒径范围选用不同的除雾器，以挡板除雾器为例介绍如下。

挡板除雾器的基本型式有固定百页窗式和叶片式2种，运行时气体在曲折的倾斜通道中以一定的速度流出，由于流向被改变，液滴在惯性力作用下，撞击在挡板表面从而被捕捉，受重力作用向下集聚到挡板底段流出［1-5］。

固定百页窗式是最早使用的挡板除雾器，叶片为一定数量平行排列的锯齿形叶片。其形状主要有之字形、折线形、弧形和弧形带倒钩形等。片间距在7～75mm范围，叶片高度150～300mm，常见的倾角为45°和60°，但只能除去较大喷雾（大于20μm），后为叶片式取代。

叶片式除雾器分为垂直向上和水平流动2种。前者呈总体上的逆流，液滴被叶片捕捉到之后，逐渐向下集聚到底段，再返回塔中；后者气液错流，叶片拐弯处设有集液沟以收集板面上的液滴，收集的液滴沿沟向下流出，有效防止板面上液滴被气流二次带出。

挡板式除雾器的优点是压降低，处理量大和极强的抗堵塞能力，不足之处是雾滴直径过小时除雾效率会明显下降。

2　除雾器堵塞原因分析

2.1 除雾器冲洗周期过长

除雾器的冲洗周期直接决定着冲洗的有效性，太长则石膏颗粒和烟气会不断附着，除雾器表面结垢加重，烟气冲刷后不断硬化形成硬垢，此时仅凭冲洗已无法冲刷掉垢物。通常除雾器冲洗周期设定为每隔1～2h冲洗1次［6-9］。

2.2 除雾器冲洗水压力不够

实际生产中，管路设计不合理或除雾器冲洗水的再循环管路节流孔板设置过大，都可能造成除雾器冲洗水压力无法满足设计要求，使得冲洗效果不理想，除雾器表面形成结垢晶核不断长大，最终形成硬垢。

2.3 吸收塔浆液过饱和，烟气含固体量增加

脱硫系统实际运行中，加入到吸收塔内的石灰石浆液如远远超过设计要求，则会使硫酸盐浓度超过临界饱和度，烟气与浆液接触后携带的固体颗粒量大大增加，与除雾器碰撞后部分附着在除雾器表面，逐渐形成垢物。

2.4 脱硫系统进口烟尘含量远高于设计值

在除雾器表面沉积的垢物除了吸收塔浆液中的固体颗粒，还有随烟气带入的飞灰。生产实际中很多电厂煤种与设计偏差较大，或者除尘器运行达不到设计要求，致使脱硫系统进口烟气飞灰含量远高于设计值，大量飞灰在除雾器表面沉积，一旦结垢很难去除。

2.5 烟气流速变化

烟气流速不时变化，影响除雾效果。机组负荷较低时，烟气流速降低，与除雾器碰撞次数减少。飘出的烟气雾滴在流动过程中互相碰撞凝结成大液滴，掉落并黏附在除雾器表面，造成堵塞，同时会造成未堵部位的烟气流速超出除雾器的设计值，使聚集到除雾器表面的液滴又被高速烟气带走，导致烟气含固量增加。而穿过除雾器后，这部分烟气的流速将降低，其中的液滴将不断碰撞、长大、坠落，最终造成除雾器堵塞更为严重。

2.6 除雾器叶片变形

除雾器叶片变形后，叶片间距变得不均匀，影响除雾效率，间距宽的区域烟气流速降低，烟气带水严重；间距小的区域烟气流速增加，叶片结垢堵塞。冲洗效果差的时候，结垢物逐渐堆积，这些结垢物堆积到一定程度后，由于其逐渐加密、加厚，便很难在运行中被彻底冲洗掉。

3　应对建议

3.1 停机时应彻底清理

除雾器长期运行后，即使采取了适当措施仍会结垢堵塞，特别是形成硬垢后，单靠冲洗难以去除，就要在脱硫系统大小修期间用高压枪进行彻底的清理，保证除雾器正常投运［10-11］。

3.2 保证除雾器冲洗系统的正常运行

从以下几方面开展工作： 1） 根据除雾器前后压差设定合理的冲洗周期，维持除雾器压差在初通烟气的1.5倍左右；2） 在调试阶段，实际检查冲洗效果，保证冲洗能够覆盖整个除雾器，并达到冲洗压力；3）加强冲洗门维护，完善防护措施。

3.3 加强除尘器的运行维护，保证除尘器的正常投运

如果煤质长期与设计煤种偏离较大，致使烟气飞灰浓度超标较多，可以考虑在征得环保部门同意的条件下，适当开启部分烟气旁路挡板（如有），条件容许，应在大修期间对除尘器进行改造。

3.4 保证氧化风量

目前多数湿法脱硫系统采用强制氧化来氧化脱硫过程中生成的亚硫酸盐，氧化风充足，可以使系统得到适当的氧总传质系数，有足够氧化亚硫酸钙的能力，从而保证系统浆液的固含物一定时，氧化比例能大于强制氧化临界值，为石膏结晶提供足够的晶种，石膏正常析出，维持浆液饱和度。氧化风不足时，石膏析出变慢，浆液过饱和，烟气携带固体颗粒增多，加重除雾器堵塞。建议在吸收塔内加装导流板或均流板，以均匀塔内烟气流速。

3.5 维持适当的运行pH值

适当的浆液pH值既可以保证正常的脱硫效率，又能使石灰石浆液充分利用。实践表明吸收塔浆液pH值维持在5.2～5.5之间，脱硫效率最高。投入过多的石灰石浆液，不但脱硫效率的提高十分有限，还会使浆液过饱和度不断上升，会加重除雾器堵塞，同时增加了运行成本。

3.6 加强吸收塔浆液搅拌，提高反应液气比

如果系统搅拌不均匀，会造成局部反应传质过程变慢，亚硫酸盐饱和度过大。在工况发生强烈扰动时，会出现吸收塔浆液局部石膏过饱和的现象，此时应通过增加浆液循环泵投运数量，提高反应液气比来解决。

4　结语

近些年来，随着“雾霾”现象的加重，人们对环保问题的关注也越来越多，国家对PM 2.5的控制越来越重视，必须从源头治理大气污染问题。其中“雾霾”现象主要来自燃煤电厂排放的含有PM 2.5的微细颗粒物。电厂环保排放规定越来越严格，燃煤电厂也对排放问题更加重视。除雾器作为锅炉烟气净化系统中非常重要的最后一环，其发挥的作用也越来越大，传统的除雾器基本不能满足国家环保部门不断提高的排放要求。因此，研发新型高效除雾器对控制PM 2.5以及提高电厂环保水平具有十分重大的意义，也具有广阔的应用前景。

［1］ 王政允.湿法脱硫系统除雾器除雾特性的实验研究与数值模拟［D］.北京：华北电力大学，2009.

［2］ 郑寅飞.湿法烟气脱硫除雾器的应用研究及展望［J］.科技展望，2016（1）：121-122.

［3］ 谢乾.脱硫除雾器除雾性能研究［D］.北京：华北电力大学，2009.

［4］ 金定强.脱硫除雾器设计［J］.电力环境保护，2001，17（4）：16-18.

［5］ 王大勇.伞罩型除尘脱硫塔内除雾器性能研究［J］.环境污染与防治，2008（3）：13-16.

［6］ 郝竹筠.火电厂湿法脱硫装置故障分析及优化改造［J］.吉林电力，2012，42（3）：41-43.

［7］ 禾志强.石灰石-石膏法脱硫系统除雾器堵塞研究［J］.锅炉技术，2010，41（1）：77-80.

［8］ 潘超群.石灰石-石膏湿法烟气脱硫除雾器堵塞分析与对策［J］.能源环境保护，2015，29（4）：30-32.

［9］ 崔鹏飞.脱硫系统吸收塔除雾器结垢原因及处理［J］.电力安全技术，2011，13（7）：62-63.

［10］ 李忠辉.湿法烟气脱硫系统故障分析及处理［J］.吉林电力，2016，44（1）：54-56.

［11］ 薛巨勇.石灰石-石膏湿法脱硫装置的运行维护分析［J］.江苏电机工程，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

武汉工程大学校长基金项目（2015062）

通讯联系人：张富青，副教授，湖北襄阳人，E-mail： 04002085@wit.edu.cn

2016-05-16