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分析烟气湿法脱硫系统的结垢、腐蚀、磨损、泄漏、堵塞等常见问题，提出有效减少设备故障的措施，并提出只有改进设备管理、优化运行才能使脱硫系统高效稳定运行，最终实现企业节能减排和效益最大化。
“十一五”期间，火电机组脱硫设备得到快速推广，但工程质量参差不齐，部分设施锈蚀、结垢、磨损严重，难以胜任甚至脱硫无法继续正常运行。技术改造势在必行。同时，国家对“十三五”节能减排提出了新的目标要求。火电厂大气中二氧化硫、氮氧化物、粉尘排放浓度必须满足燃气轮机的排放标准，而目前的脱硫工艺很难满足。所以，
一、脱硫设备常见问题及解决方法
1.1 设备腐蚀
腐蚀是脱硫设备面临的首要问题，尤其是石灰石-石膏湿法脱硫工艺。腐蚀是相对于金属而言的，可分为以下几种：
①点蚀，即金属表面出现细小的“锈孔”，腐蚀一般呈深度方向，最终导致钢材渗入，氯离子对其影响明显；
② 缝隙腐蚀，即金属焊缝和螺纹连接处出现微小缝隙，电解液进入形成电解槽引起电化学腐蚀
③ 应力腐蚀，即在拉应力和氯离子腐蚀环境的共同作用下，金属由表面向内部局部出现裂纹；④磨损腐蚀，即腐蚀性流体（烟气中的灰分、石灰石、石膏颗粒等）与金属部件高速相对运动引起的金属损伤。
目前，脱硫系统采取了有效的防腐措施，主要有以下几类。
(1)采用耐腐蚀不锈钢(含镍、铬、铝的合金)，常用316L、904L、2205。出于成本考虑，不锈钢很少整体使用，而是在碳上附加一层合金层钢基板。316L耐氯离子腐蚀，常用于脱硫系统；904L能耐强氯离子腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀，可作金属衬里；2205双相不锈钢具有良好的冲击韧性和抗应力腐蚀能力，设计时可用于减轻质量。
(2)采用非金属材料，如FRP、PP等。FRP是一种纤维增强合成树脂，具有高耐磨、抗拉、抗疲劳、重量轻等特点，可用作耐磨喷层管等部件；PP材料具有很强的抗冲击性，可用作除雾器和冲洗水管。
(3)金属基材表面镀有防腐蚀层，如玻璃鳞片、橡胶、碳化硅(陶瓷)等。玻璃鳞片具有良好的抗渗性，通常用作脱硫吸收塔和烟道内壁的防腐涂层；橡胶衬里是目前金属管道防腐的主要手段，特别是丁基橡胶具有良好的耐磨、防腐性能；对于碳化硅陶瓷或搪瓷防腐的应用，主要价值在于其良好的耐磨性。
1.2 设备磨损
磨损和腐蚀密切相关。烟气中的粉煤灰、石灰石颗粒、石膏颗粒是造成磨损的主要因素，尤其是石灰石中的二氧化硅，具有很强的磨损能力。高流速也是增加磨损的原因。防腐层的磨损会加速设备的腐蚀。在磨损和腐蚀的双重作用下，设备的损坏率将大大增加。
脱硫设备的磨损与腐蚀交织在一起，表现如下：
① 叶轮的机械磨损和气蚀；
②喷涂层喷嘴的机械磨损；
③ 搅拌器叶片的磨损，在机械磨损和腐蚀的双重作用中，以机械磨损为主；
④管道衬胶磨损常发生在管道弯头、石灰石浆料供应管道、浆料循环泵大小等部位。
采用耐磨材料，降低浆料含固量，保证烟气流场均匀稳定是防止磨损的主要方法。
1.3 设备结垢
如果浆液中氯离子或亚硫酸盐含量超标，很容易造成脱硫设备容器内壁或管道内壁结垢，严重时会影响设备的正常运行。结垢最严重的部位一般是滤液水系统和旋流器的浆液管道，还有一些浆液罐和吸收塔接口管的根部。几家发电厂的真空泵结垢导致真空泵皮带损坏。
控制氯离子含量（加强废水排放）、降低矿浆PH值（促进亚硫酸盐氧化）、适时脱水（防止石膏过饱和）可有效降低结垢程度。
1.4 设备泄漏
设备或管道因腐蚀磨损引起的穿孔泄漏，表现为漏烟、漏气（蒸汽）、漏浆、漏水、漏油、漏粉（石灰石、石膏粉）。脱硫介质为石灰石浆或石膏浆。一旦设备发生泄漏，将对环境和设备造成极大的污染。耐磨防腐材料的使用和良好的防漏测试是避免泄漏的有效措施。
1.5 设备堵塞
——1.5.1 除雾器堵塞
某厂除雾器堵塞情况如图1所示。
除雾器堵塞的主要原因有：
①设备选用不合理。当设计存在偏差，实际烟气流量过高时，除雾器达不到设计的除雾效果，造成堵塞；
②除雾器冲洗装置设计、布置、冲洗程序不合理；
③ 除雾段流速分布不均；
④冲洗水压和流量不足。
图1 某工厂除雾器堵塞
防止除雾器堵塞的主要措施有：
①保证脱硫烟气入口含尘量在设计要求范围内；
②合理选择除雾器的冲洗水压和冲洗周期；
③合理控制吸收塔的pH值和浆液的氧化程度。
- 1.5.2 GGH 堵塞
某工厂烟气换热器（GGH）堵塞情况如图2所示。
图2 工厂内GGH堵塞
GGH阻塞的主要原因如下：
①吸收塔除雾器效果不好，洁净烟气携带的液滴中的石灰石、亚硫酸钙、石膏等混合粘附在GGH换热片上，逐渐形成结垢至阻止 GGH；
②脱硫装置运行时，吸收塔操作液位过高，或吸收塔产生泡沫，造成石膏浆液从吸收塔原烟气入口回流到GGH，造成GGH被缩放和阻塞；
③ GGH吹灰方式不当会造成积灰堵塞，如使用压缩空气吹灰但吹灰蒸汽参数不符合要求，高压水吹灰不及时，吹灰频率不对等。不够等；
④脱硫GGH设计不合理。GGH换热面高度、换热翅片间距、换热翅片类型、吹扫方式、排列形式、吹扫位置、吹扫速度等均对积尘和吹扫速度有影响。 GGH 的缩放。;
⑤吸收塔除雾器、喷淋层设计布置不合理，造成吸收塔内流场分布不均，或吸收塔设计流速过快。结果，烟气携带更多的石膏液滴进入GGH，逐渐导致GGH积灰堵塞。
GGH堵塞治理是一项综合性工作，包括设计和设备优化、运行优化和设备日常维护保养等，其中运行优化和加强设备维护保养尤为重要，确保烟尘不超标吸收塔浆液成分正常。1、除雾器不堵塞是控制GGH堵塞的必要条件。
防止GGH阻塞的主要措施是：
①确保脱硫烟气入口含尘量在设计要求内，避免大量烟气粉尘进入脱硫装置，造成GGH积灰堵塞；
② 严格控制下方吸收塔除雾器压差，尽量减少净烟气携带的液滴；
③严格控制脱硫装置运行参数在要求范围内，包括吸收塔pH值、吸收塔液位等，并制定相关措施防止吸收塔起泡并严格执行;
④ 脱硫系统启动时，建议尽量缩短浆液循环泵和增压风机的启动时间间隔，防止吸收塔的浆液进入GGH；
⑤加强GGH吹灰管理，严格按照GGH厂家吹灰要求，先吹下部，再吹上部，确保吹灰蒸汽质量，保证疏水温度在260°以上C 蒸汽吹灰前；
⑥改进喷淋层和除雾器系统设计，合理布置除雾器的选型和喷嘴，保证吸收塔喷淋区的喷淋浆液普遍分布，避免烟气携带多浆液，这将导致GGH积灰和阻塞。
——1.5.3 管道堵塞
图3为某厂喷涂总管堵塞情况。
图3 某厂喷涂总管堵塞
管道堵塞的主要原因有：
① 设计流量不合理，自流管线倾角不够，造成泥浆沉积、结垢、堵塞；
② 塔壁内衬或管道内壁脱落，维修施工残留物造成管道堵塞；
③当机组负荷低，吸收塔入口二氧化硫浓度低时，某一喷淋层长时间停止运行，浆液倒流沉积结垢，造成管道堵塞；
④阀门关闭不严，漏浆沉淀结垢，造成管道堵塞。
防止管道堵塞的主要措施有：
①设计流量不宜过低，管径不宜过小，自流管路倾角要足够，必须安装冲洗水，以免泥浆沉积结垢；
② 控制衬砌施工过程，避免局部侵蚀，减少塔壁或管壁衬砌脱落；
③加强检修后现场清洁工作；
④设置必要的过滤网，避免异物堵塞管路；
⑤当机组负荷较低，吸收塔入口二氧化硫浓度较低时，喷淋层应定期轮换停机，避免浆液长期回流沉积结垢造成管道堵塞；
⑥清洗内漏阀，避免漏浆沉积结垢造成管路堵塞。
2 脱硫工艺优化
2.1 脱硫系统设计优化
(1)取消增压风机和GGH，消除增压风机对主机在压力控制方面的风险；避免了GGH在运行过程中出现的堵塞问题，也降低了脱硫系统的电耗。
(2)除雾器的安装应考虑维修和人工机械除垢的方便性，增加各级除雾器之间的间距，以方便停机和冲洗。
(3)改善冲洗水和冷却水的水质，控制水的氯离子含量、固含量、硬度等。控制值越低越好。
(4)设计入口烟道意外喷洗水的回收或处置方案(目前为回收利用，仅起降温作用)。
(5)泵采用无水机械密封和氧化铝陶瓷叶轮，降低了机械密封的损坏率，消除了机械密封水系统的结垢和堵塞，延长了叶轮的使用寿命。
(6)广泛使用碳化硅和玻璃钢代替橡胶衬里和作为非承重结构，904L衬里用于强腐蚀区域的防腐。
2.2 运行优化
—— 2.2.1增强6项调整
①增压风机的调整。当锅炉负荷变化时，通过增压风机进风口信号，调节动（静）叶片角度，保持正负压碳化硅耐磨管道，保证风机正常运行。应禁止增压风机的电机（静态）叶片控制自动解除。
②湿磨机的调整。保持合适的料水比，根据矿浆细度和电流变化调整加入钢球的时间和质量。
③浆槽液位的调整。控制石灰石浆槽加水控制浆液浓度。保持所有坑、槽、罐的液位在规定范围内，保证系统的可操作性，同时防止跑、爆、滴、漏。
④吸收塔液位的调整。通过调节吸收塔液位，保持吸收塔水量平衡，保证吸收塔液气接触空间。
⑤调整浆料量。通过调节浆液量来维持吸收塔的PH值，创造适宜的反应环境。
⑥真空调整皮带机。通过改变含水量来调节石膏的厚度和皮带的速度，以保持石膏的质量。
——2.2.2 关键参数严格控制
脱硫系统的关键参数包括吸收塔浆液的PH值和密度、吸收塔液位、石灰石浆液密度、氧化空气压力、除雾器压差、水分石膏含量、氯离子浓度、出口二氧化硫浓度等，严格控制这些参数，做到控制值不超标。
石灰石的密度应控制在25%-30%。密度过低，供浆量增加，系统水平衡不易控制。如果密度过高，不仅会增加设备的磨损，还会降低石灰石的利用率。保持吸收塔内浆液的PH值稳定在5.0～5.6范围内，在满足脱硫率的情况下控制在较低的值。吸收塔浆液密度控制在1050~/m3，以减少磨损、堵塞和设备负荷。吸收塔液位是维持和检验脱硫系统水平衡的重要参数。经验表明，控制液位波动在0.3m范围内为宜。除雾器堵塞程度与压差呈正相关关系，除雾器压差控制得越低越好。定期排放脱硫废水，以降低系统中的氯离子含量和浆液杂质。
——2.2.3 进行有效的实验室监督
实验室监督就像一次“体检”，可以有效反馈运行状态，指导运行调整。脱硫实验室监管项目较多，主要有石灰石成分检测、吸收塔浆液成分检测、石膏成分检测、旋流器浆液成分检测、工艺水成分检测、水垢成分检测等。
试验时取样应具有代表性，不仅取样位置要有代表性，取样时间（相应的工作条件）也应有代表性。例如，可选择吸收塔塔底、进烟道、除雾器、喷淋层等不同部位的样品进行脱硫和污垢成分检测。总之，实验室监管必须反映系统运行的整体真实情况。
——2.2.4 计算机优化控制的探索与建立
优先采用计算机优化控制作为运行的基本调整依据，逐步减少对人为经验的依赖。探索建立脱硫系统供浆调节、氧化风量调节、脱硫效率调节（出口浓度调节）的计算机优化控制，作为实际调节的参考。
例如：氧化风量可根据当前时间点前1小时和当前时间点后1小时的工况进行调节（根据进风含硫量和负荷预测），配合烟气量、二氧化硫去除（根据脱硫效率或年限）、烟气含氧量、氧化风机额定出力等作为函数自变量，计算出所需氧化风量，指导操作人员调整氧化风量粉丝；脱硫效率也可以根据当前时间点前1h和后1h的工况进行调整。设定脱硫效率碳化硅耐磨管道，
以排放浓度值、矿浆pH值、进口含硫量、烟气量等为函数自变量，计算出所需的液气比，指导操作人员调整循环泵的运行组合。
2.3 设备维护优化
设备维护的目的是保持设备长期稳定运行。目前，设备维护方式主要是事后维护和定期维护（包括分级维护）。必须建立合理的维修方法，防止不修、修不足、修过度。以点检定修制为实施手段，运维料一体化，加强设备运行过程的诊断和监督。
——2.3.1落实和强化点检报修制度
制定脱硫专用设备检修标准，如防腐损伤容限评价标准、防腐施工标准、除雾器检验标准等。以精密仪器为主，实践经验为辅，开展设备诊断。
设备点检管理建立五层保障体系：
① 运营团队应重点发现明显的故障或异常；
②维修组按专业分工，重点发现设备特定部位的隐患；
③ 维修单位专职人员以精准点检和技术诊断为主；
④项目公司专职人员主要重点分析设备老化趋势、检修方案、材料准备；
⑤加盟公司的监理人员和专职人员主要对项目公司的设备管理成果进行评价，并提供具体的专业技术支持。把定期检查试验摆在更加突出的位置，把隐患和缺陷暴露在萌芽状态或初期，对设备故障或异常情况有计划、有预案地进行处理。
建立设备巡检和设备管理台账。从缺陷分析、备件使用情况、维修后评估、维修成本分析等方面实现设备可控可靠。注重运行数据的统计分析，如除雾器冲洗参数统计分析、工艺用水分布浆液循环泵运行参数分析、统计分析、循环泵组合方式及脱硫效率变化分析等，增强运行人员在设备管理中的主导作用。
——2.3.2 加强维修质量控制和过程管理
根据设备老化规律，加强维修管理。从检修周期（间隔时间）、检修周期、检修项目、检修流程、检修质量控制标准、检修费用投入等方面入手，做好设备检修工作，保持设备健康状态。
2.4 工艺技术与设备优化
采用新设备、新技术、新工艺。选用可靠性更高的设备，如直联式循环泵，去掉减速机环节，彻底排除减速机润滑冷却带来的一些问题；采用陶瓷叶轮代替金属叶轮，延长叶轮使用寿命；使用磁力搅拌器解决问题。搅拌器机械密封泄漏；浆料管道采用碳化硅防腐代替衬胶防腐，提高抗磨水平，延长使用寿命等。
3 结论
环保产业是高能耗、高物耗的绿色产业。随着国家对环境保护的重视，环保设备管理和运行优化成为各电厂关注的焦点。面对日益严峻的环保压力，企业要实现利益最大化，除了提高环保设备效率外，最根本的是在确保排放指标达标的同时实现“过程控制、末端处理”。可控的。通过提高设备管理、优化运行，实现企业节能减排任务，同时实现效益最大化。
（来源：《重庆电力学院学报》）
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