锅炉高温过热器弯管开裂事故浅析

陈兴勇

摘要： 当前环保部门对发电企业烟气排放指标要求越来越严格，脱酸反应塔作为锅炉烟气处理系统中关键设备之一，其运行效率对烟气中酸性物质特别是HCL影响较大。石灰浆液的雾化效果及反应塔出口温度是脱酸效率的主要影响因数，通过对设备进行必要的技改和提高运行控制措施可以满足脱酸要求，保障企业维持安全、环保、稳定运行。

关键词：烟气 反应塔  脱酸效率   措施

1  前言

   某1×53.6t/h锅炉作为焚烧炉余热利用配套锅炉，该企业是国家环保部门重点监控的环保项目，其烟气排放指标是影响锅炉长期稳定运行的重要监控参数。该锅炉布置见“图一系统布置示意图”，焚烧炉燃烧产生的烟气经余热炉水冷壁、过热器和省煤器吸热后经反应塔、除尘器、引风机、烟囱排向大气。该烟气系统脱酸采取半干法+干法的处理工艺脱酸，半干法为石灰浆液通过雾化器，或雾化器检修时通过反应塔上部布置的四支喷枪对浆液进行雾化；干法为石灰浆液不可使用时从反应塔后烟道上安装的干粉喷射系统直接喷射石灰干粉脱酸。

图一、 系统布置示意图

在烟囱的排放管道上安装有烟气在线监测系统，该系统与国家环保监测平台直接联网进行实时监控，烟气排放指标若出现不达标情况，国家环保监测平台将会根据情况发出预警、督办或处罚通知，严重时责令停产，因此确保烟气达标排放是企业生产运行的首要任务，HCL是其中一项重要监测参数，也是比较不易控制的参数。

2   存在的问题

正常运行时烟气中HCL等酸性物质，主要通过与石灰浆液进行化学反应除去，为了提高去除效果，使浆液经高速旋转的雾化器将石灰浆液雾化成10µm左右的小水滴，雾化后的浆液与烟气进行充分混合以达到去除效果，一般可以达95%以上。但运行中石灰浆液因存在一定杂质易堵塞管道或雾化盘磨损等情况均会影响雾化器正常运行，若出现该情况须对雾化器进行检修清理或更换。雾化器更换或检修时烟气排放指标尤其是酸性物质经常超标，对企业正常生产带来严重影响。主要问题是，投入喷枪后反应塔下部出现滴水现象，导致反应塔下部潮湿，积水堵灰严重，浆液量减小后又达不到减温效果也影响脱酸效率，需投入正常运行几倍甚至十几倍的石灰量方可保证烟气中酸性物质（特别是HCL）达标，同时大量干粉喷入又会导致后系统堵塞。

3   影响反应塔脱酸效率的因素

根据相关研究资料表明，对烟气脱酸效率的影响主要有反应塔出口温度，石灰浆液的雾化效果，以及石灰浆液浓度等指标。“表一、反应塔运行数据”是运行中雾化器故障前后的运行数据，从数据可以看出，当雾化器故障后HCL指标迅速升高，相同情况下反应塔出口温度越低HCL指标也越低。但考虑对后系统的影响，反应塔出口烟气温度不能过低，一般要求控制在150℃以上。即主要是两个较突出问题，雾化效果和出口温度两个方面。

表一、反应塔运行数据

4   处理措施

如前所述，无论是投运雾化器还是喷枪均要保证雾化效果（反应塔布置见“图二、 反应塔示意图”），雾化效果不好会引起：一、影响脱酸效率；二、影响减温效果，甚至会使反应塔下部积水导致输灰系统堵塞。针对雾化器停运后反应塔下部出现滴水的问题，经咨询厂家，并对现场喷枪安装情况进行复核，发现喷枪安装位置存在偏差。厂家要求喷枪安装与塔壁垂直方向成100的角度，现场复核结果喷枪与塔壁角度太小，几乎平行，这样在投入喷枪后经喷枪雾化后的浆液有相当一部分直接喷射在塔壁上，该部分浆液随着塔壁向下流，导致脱酸效率下降，减温效果不好，而且这部分浆液流至反应塔下部与反应塔下部的灰混合后，使干灰变为湿灰堵塞输灰系统。

针对上述情况，立即对喷枪安装位置进行调整，满足设计要求：与塔壁垂直方向成100的角度。同时对反应塔出口温度进行严格控制，增加PID逻辑对温度进行自动控制，维持反应塔出口温度在150℃左右以达除去HCL的最佳温度，改造后在停运雾化器时运行效果较好，即使反应塔脱酸效果下降，仅需投入少量石灰干粉即可控制HCL等酸性因子达标排放，且反应塔下部无湿灰现象，输灰系统也无堵灰情况。

图二、 反应塔示意图

5   结束语

   通过对烟气系统参数控制的运行优化，设备安装与设计数据的复核修正，为解决烟气系统反应塔脱酸效率低等问题找到了原因及解决措施，使锅炉烟气排放指标满足环保标准，避免了因烟气排放指标超标引起环保督办等问题，为企业实现连续、安全、环保、稳定运行提供了保障。

 [参考文献]

[１]　陈震.　生活垃圾焚烧发电厂建设运营技术与管理务实．北京：化学工业出版社．２０1４

[２]　蒋大春.重庆大学硕士学位论文．半干式反应塔出口烟气温度及酸度控制。2008

作者简介：陈兴勇，贵州遵义人。从事电厂运行管理多年。