脱硫湿磨进料管泄漏原因分析及对策

张电臣

（鹤壁丰鹤发电有限责任公司，鹤壁 458008）

鹤壁丰鹤发电有限责任公司为2×600MW燃煤发电机组，脱硫系统采用石灰石—石膏湿法、一炉一塔脱硫装置，脱硫率不小于95%，由浙大网新机电工程有限公司EPC总承包建造，于2008年1月投产。配套浆液制备系统采用两套济南重工股份有限公司之FGDM2458型溢流式湿式球磨机。后因国家环保政策调整，根据《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011），丰鹤公司两台机组SO2应执行200mg/Nm3的排放限值。再加上当时燃料供应紧张，燃煤含硫量高达2.50%，超过原设计条件，丰鹤电厂遂于2013-2014年对原有脱硫系统由南京龙源环保公司进行脱硫增容EPC总包改造，吸收塔采用单塔双循环方式。改造按脱硫塔入口烟气中SO2含量为7579mg/Nm3，脱硫效率98.0%进行，目前改造已完成且达到了预期效果。鉴于济南重工股份有限公司产品在本公司使用之优良性能，本次改造依然采用济南重工股份有限公司产品，新增一套FGDM3675型湿式溢流式球磨机。

1 脱硫湿式溢流式球磨机进料管泄漏原因分析[1]

湿式溢流式球磨机进料管之所以易于泄漏，与该设备在石灰石湿式制浆系统工艺流程中（见图1）所处的位置具有重要关系。

图1 石灰石湿式制浆系统工艺流程图

典型的石灰石湿式制浆系统的工艺流程为：石灰石块（粒径小于20mm）通过称重皮带给料机送至湿式球磨机入口，与一定量的工艺水（或滤液水）混合进入湿式球磨机磨成石灰石浆液，浆液从湿式球磨机末端溢流至磨机浆液循环箱。另一路工艺水（或滤液水）加入到磨机浆液循环箱中，把石灰石浆液稀释到一定浓度，再由磨机浆液循环泵送至石灰石浆液旋流器进行粗细颗粒分离。合格的石灰石浆液从石灰石浆液旋流器溢流进入石灰石浆液箱。粗颗粒则从石灰石浆液旋流器底流回湿式球磨机入口重新研磨。从中可以看出，进料管不仅要承受石灰石颗粒重力下落的冲击，还要遭受脱硫浆液裹挟石灰石颗粒而对进料管的冲刷、侵蚀、磨蚀，在这种复杂的物理、化学综合作用下，进料管底部极易泄漏。

2 脱硫湿式溢流式球磨机进料管泄漏通常应对措施[2]

通常情况下，应对脱硫湿式溢流式球磨机进料管泄漏的措施主要有加装引流槽引流（见图2）、外部贴补普通碳素钢板补焊（见图3）及外部贴补水泥槽盒。

图2 湿磨进口处装设引流槽

图3 进料管外部贴补普通 碳素钢板或水泥槽盒

装设引流槽简单易行，可以避免在流量较少时溢流浆液渗流到湿式溢流式球磨机进料口下部放置的高低压稀油站而污染润滑油站导致更大的损失。但该措施不能从根本上解决进料管泄漏问题，而且在浆液漏流较大或引流槽堵塞时仍会对高低压稀油站造成污染威胁。

进料管外部贴补普通碳素钢板补焊可以作为应急措施，但不能避免脱硫浆液裹挟石灰石颗粒而对进料管的冲刷、侵蚀、磨蚀，也不能根本解决进料管泄漏问题。作为进一步的改进措施，可以先比照进料管下部漏流处弧线做一钢板槽盒，在内部浇注水泥凝固后，再整体焊接于漏流处。该措施可以延长该部位磨蚀泄漏时间，但不能避免其他未修补处的部位继续泄漏，也无法解决根本问题。

3 进料管内部贴衬2205双相不锈钢防漏措施[3]

3.1 问题的提出

针对加装引流槽引流、外部贴补普通碳素钢板补焊及外部贴补水泥槽盒等存在的问题，参考脱硫吸收塔系统等采用2205双相不锈钢的成功案例，将该2205双相不锈钢引入湿式溢流式球磨机进料管防漏的治理措施中。

3.2 双相不锈钢2205合金的特点

双相不锈钢2205合金是由22%铬，2.5%钼及4.5%镍氮合金构成的复式不锈钢。它具有高强度、良好的冲击韧性以及良好的整体和局部的抗应力腐蚀能力。与316L和317L奥氏体不锈钢相比，2205合金在抗斑蚀及裂隙腐蚀方面的性能更优越，具有很高的抗腐蚀能力，与奥氏体相比，它的热膨胀系数更低、导热性更高。

3.3 现场实施

针对设备现场实际运行中#3湿式溢流式球磨机出力大（38t/h）、石灰石颗粒落料距离高、泄漏后对机组影响大的特点，利用机组小修时间优先选择该设备进料管进行改造。对其管路切割后划出管路内部易磨蚀泄漏部位曲线，对该部位整体进行2205合金贴衬焊接。回装运行1年后未出现泄漏，效果良好。

4 双相不锈钢2205合金焊接工艺要点

为保证焊接质量，针对该型双相不锈钢制定了有针对性的焊接施工措施。要点如下：

（1）材质及焊接方法：2205双相不锈钢板材拼对焊接，δ8mm材质；焊材：GTS-2209，φ2.4mm；焊接方法：GTAW氩气（Ar）99.99%。焊条（奥2205）。

（2）焊口施焊时所选用的焊材必须有生产厂家的合格证书，无合格证或对其质量有怀疑时，应按批号进行抽查实验，合格后方可使用。

（3）钨极氩弧焊用的电极，宜采用铈钨棒，所用氩气纯度不得低于99.99%。

（4）且有厂家的出厂合格证，焊口在施焊前，焊工首先应对所用的氩气进行实际试验，以防不合格氩气的混入。

（5）焊丝在使用前应用砂纸或软布进行认真的清理，彻底除去其表面油污。

（6）塞焊电焊条使用前必须进行严格烘焙，其烘焙工艺为：升温200～350℃，恒温1～2小时然后降至100～150℃，而且带入施工场所的焊条应放置于焊条保温筒中，温度保持在100～150℃左右。

（7）施工前必须由技术人员进行安全技术交底。

5 结语

湿式溢流型球磨机进料管工况恶劣，工作过程中需要遭受石灰石颗粒及浆液的冲刷、侵蚀、磨损，极易导致进料管下部泄漏。泄漏的浆液不仅污染环境，甚至渗流进入湿磨高低压稀油站，导致更大的损失。通常的解决措施如引流槽、普通碳素钢板贴补及水泥槽盒堵漏均不能彻底解决问题。采用双相不锈钢2205合金对进料管内部整体贴衬，辅以严格的、有针对性的焊接施工工艺，可以较好地解决该类泄漏问题，保证湿式溢流型球磨机的安全、环保、稳定运行。