湿法脱硫吸收塔结垢原因分析与防治
脱硫系统防垢
石灰石／石灰湿法烟气脱硫系统的结垢问题1垢的形成机理1．1“湿——干”结垢的形成在吸收塔烟气入口处至第一层喷嘴之问，以及最后一层嘴与烟气出口之问的塔壁面，属于“湿一千”交界区，这部分最容易结垢，属于“湿一干”结垢。
由于浆液中含有CaSO4、CaSO3、CaCO3及飞灰中含有硅、铁、铝等物质，这些物质具有较大的粘度，当浆液碰撞到塔壁时，它们中的部分便会粘附于塔壁而沉降下来。
同时，由于烟气具有较高温度，加快沉积层水分的蒸发，使沉积层逐渐形成结构致密，类似于水泥的硬垢。
气水分离器的结垢类型也属于“湿一干”结垢，它足由雾滴所携带的浆液碰到折板而形成的另外，湿法脱硫装置中强制氧化系统的氧化空气管内也可能出现“湿一干”结垢。
氧化风机运行时，其出口风温可高达l00℃，这使得由于氧化空气的冲击而附着在氧化风管内壁的石膏浆液很快脱水结块，随着运行时间的增加，也就逐渐形成了氧化空气管的大面积堵塞。
I．2结晶成垢I．2．I硬垢的形成对于有石膏生成的浆液，当石膏终产物超过悬浮液的吸收极限，石膏就会以晶体的形式开始沉积。
当相对饱和浓度达到一定值时，石膏将按异相成核作用在悬浮液中已有的晶体表面上生长。
当饱和度达到更高值，即大于引起均相成核作用的临界饱和度时，就会在浆液中形成新的晶核，此时，微小晶核也会在塔内表面上生成并逐步成长结成坚硬垢淀，从而析出作为石膏结晶的垢捌。
石膏产生均相成核作用的临界相对饱和度为140％【7】。
对于石灰石／石灰湿法脱硫系统，无论是采用自然氧化，还是采用强制氧化，都有石膏产生，在吸收塔脱硫浆液吸收SO2而产生的亚硫酸钙经氧化会生成硫酸钙。
电厂烟气中的氧量一般为6％左右，可氧化部分的亚硫酸钙，这种烟气自身含氧发生的氧化称为自然氧化。
自然氧化因锅炉和脱硫系统设计运行参数不同而程度各异【1】。
某一系统在操作时，因自然氧化浆液回路中浆液的氧化比例(CaSO4/CaSO4+CaSO4摩尔比)小于l5％，亚硫酸钙在结晶沉淀的过程中会由于表面吸附作用吸附硫酸钙而引起共沉淀，使得脱硫浆液能始终使硫酸钙(石膏)低于或保持在饱和状态。
火电厂脱硫吸收塔结垢原因分析及防治措施
火电厂脱硫吸收塔结垢原因分析及防治措施发布时间：2021-12-22T04:02:42.323Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第15期作者：胡云龙周志忠[导读] 石灰石-石膏湿法脱硫是目前我国火电厂常用的一种脱硫方式，华能沁北电厂#3机组脱硫超净改造后采用双塔湿法脱硫。
华能沁北发电有限责任公司河南济源 459012摘要:石灰石-石膏湿法脱硫是目前我国火电厂常用的一种脱硫方式，华能沁北电厂#3机组脱硫超净改造后采用双塔湿法脱硫。
吸收塔结垢为湿法脱硫中常见的问题之一，吸收塔结垢不仅影响脱硫吸收塔的运行效率，还会加速吸收塔相关设备的磨损，危机脱硫系统的安全稳定运行。
本文以华能沁北电厂#3机组脱硫系统为例，对吸收塔结垢成分进行化验分析，并采集#3机组脱硫系统运行参数，结合数据分析归纳总结吸收塔结垢原因，并提出防治措施。
希望能够对脱硫系统的运行调整起到一定的参考作用。
关键词:燃煤发电；湿法脱硫；吸收塔结垢1 华能沁北电厂#3脱硫系统简介我厂超净改造后，#3脱硫吸收塔采用湿法脱硫，双塔运行方式。
吸收塔布置如图所示。
从锅炉排出的烟气通过引风机先后进入一级吸收塔、二级吸收塔，烟气经过吸收塔时，烟气中的SO2、SO3、HCl、HF等酸性成分被吸收，经过除雾器时，除去烟气中携带的雾滴，防止因雾滴沉降造成设备腐蚀，每层喷淋装置对应1台浆液循环泵，经洗涤和净化的烟气流出二级吸收塔，经烟道除雾器后进经烟囱排放。
吸收塔浆液池中的石灰石/石膏浆液由循环泵送至浆液喷雾系统的喷嘴，产生细小的液滴沿吸收塔横截面均匀向下喷淋。
SO2、SO3与浆液中石灰石反应，生成亚硫酸钙和硫酸钙。
在吸收塔浆池中鼓入空气将生成的亚硫酸钙氧化成硫酸钙，硫酸钙结晶生成石膏。
经过脱水机脱水得到副产品石膏。
2 吸收塔结垢原因分析2.1脱硫吸收塔结垢成分分析在#3脱硫系统检修期间，发现#3脱硫一级塔内部烟气进出口处以及氧化风出口处有严重的结垢现象，对垢样化验，成分占比如下：氢氧化钙亚硫酸钙硫酸钙碳酸钙氧化镁二氧化硅三氧化二铝三氧化二铁1.22% 2.05% 47.59% 21.28% 8.08% 10.38 6.76 0.38对半年内#3脱硫一级塔吸收塔浆液分析报告汇总归纳，其成分如下：pH值密度碳酸钙亚硫酸钙酸性不溶物5.8 1180Kg/m3 1.88% 1.12% 18.25%2.2结垢原因分析：通过日常运行情况得知，我厂#3脱硫一级塔pH值波动范围较大，在4.5值6.0之间，而当pH值较低时，亚硫酸钙溶解度明显提高，随着吸收塔浆液pH值的上升，亚硫酸钙溶解度下降，在吸收塔内部烟气进出口处以及氧化风出口处等干湿交界处极易形成亚硫酸钙软垢，随着烟气和氧化风的作用最终形成硫酸钙硬垢。
湿式脱硫塔中除雾器结垢堵塞原因分析及预防
湿式脱硫塔中除雾器结垢堵塞原因分析及预防发布时间：2021-06-23T02:24:20.635Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第5期作者：张利群[导读] 除雾器是烟气脱硫系统中非常重要的核心装置，除雾器除雾效率的高低和压降的大小直接影响到脱硫后烟气的“干净”程度和锅炉的运行效率。
除雾器位于吸收塔顶部烟气出口处，由于吸收塔浆液中含有CaSO4、CaSO3、CaCO3及飞灰中含有硅、铁、铝等物质，这些物质具有较大的粘度，当浆液碰撞到除雾器表面及塔壁时，它们中的部分便会粘附于除雾器及塔壁而沉降下来，同时由于烟气具有较高的温度，加快沉积层水分的蒸发，使沉积层逐渐形成结垢致密，类似于水泥的硬垢。
华能大庆热电有限公司黑龙江大庆 163159摘要：湿式脱硫系统在运行的过程中，经过吸收塔处理后的烟气夹带了大量的浆体液滴。
液滴中不仅含有水分，还溶有硫酸、硫酸盐、SO2等，如果不除去这些液滴，这些浆体液滴会沉积在下游侧设备的表面，形成石膏垢，加速设备的腐蚀，还会造成烟囱“降雨”（排放液体、固体或浆体），污染电厂周围环境。
因此，在吸收塔出口必须安装除雾器。
除雾器的性能直接影响到湿法FGD装置能否连续可靠的运行。
本文通过对吸收塔除雾器结垢的原因进行分析和预防，减少烟气带水量，使除雾器达到最佳效果，防止发生结垢堵塞。
关键词：除雾器结垢；原因分析；预防引言除雾器是烟气脱硫系统中非常重要的核心装置，除雾器除雾效率的高低和压降的大小直接影响到脱硫后烟气的“干净”程度和锅炉的运行效率。
除雾器位于吸收塔顶部烟气出口处，由于吸收塔浆液中含有CaSO4、CaSO3、CaCO3及飞灰中含有硅、铁、铝等物质，这些物质具有较大的粘度，当浆液碰撞到除雾器表面及塔壁时，它们中的部分便会粘附于除雾器及塔壁而沉降下来，同时由于烟气具有较高的温度，加快沉积层水分的蒸发，使沉积层逐渐形成结垢致密，类似于水泥的硬垢。
1除雾器结垢跟多种因素有关，对可能影响因素进行分析1.1选用煤种设计煤种是锅炉厂在设计时所采用的煤种，根据设计值确定锅炉的主要运行参数、性能数据、受热面结构形式和布置，在燃用设计煤种时必须保证锅炉的性能满足设计要求。
火电厂脱硫吸收塔运行中产生结垢的原因和解决办法
火电厂脱硫吸收塔运行中产生结垢的原因和解决办法摘要：介绍了火电厂烟气脱硫鼓泡塔系统结垢的问题，分析了运行中发生结垢原因及其产生的机理，提出了脱硫运行中解决结垢的办法。
关键词：结垢；冲洗水管；溶解度；解决办法引言：国家发展改革委和国家环保总局联合会下发了《燃煤发电机组脱硫电价及脱硫设施运行管理办法（试行）》以来，有力的加快了燃煤机组烟气脱硫设施的投运率，极大的减少了二氧化硫排放量。
随着脱硫设施的投运，脱硫系统均出现了系统结垢问题，吸收塔系统结垢已成为影响脱硫系统安全稳定运行的关键因素之一，系统内部结垢会严重影响脱硫系统的运行稳定性，必要时需停机处理。
本文以台山电厂4号机组鼓泡式吸收塔(以下简称鼓泡塔）为例，讲解鼓泡塔系统结垢产生的原因和解决办法。
1. 脱硫系统垢的形成机理1.1 “湿-干”界面结垢的形成“湿-干”界面结垢主要是吸收塔浆液在高温烟气的作用下，浆液中的水分蒸发导致浆液迅速的固化，这些含有硅、铁、铝以及钙等物质，且有一定粘性的固化后的浆液在遇到塔里部件后会粘附沉降下来，随着高温继续作用，致使沉降后的层面浆液逐渐成为结垢类似水泥的硬垢。
在鼓泡式吸收塔中烟气冷却器入口烟道、烟气冷却器喷嘴、吸收塔升气管外壁、吸收塔鼓泡管内部、氧化风喷嘴喷口位置均易形成此类结垢。
如图1所示：图1：鼓泡管内壁结垢1.2 结晶结垢的形成物质从液态到固态的转变过程统称为凝固，如果通过凝固能形成晶体结构，即为结晶。
（1）结晶硬垢在鼓泡式吸收塔内，当塔内石膏浆液过饱和度大于或等于140%时，浆液中的CaSO4将会在塔内各部件表面析出而形成结晶石膏垢，此类石膏垢以吸收塔内壁面和烟气冷却泵、石膏排出泵入口滤网侧居多，以硬垢为主。
（2）结晶软垢当脱硫系统自然氧量和强制氧量不能满足CaSO3●1/2H2O的氧化成CaSO4●2H2O时，CaSO3●1/2H2O的浓度就会上升而同硫酸钙一同结晶析出形成结晶石膏软垢。
软垢在塔内各部件表面逐渐长大形成片状垢层，但当氧化风量足够时软垢很少发生。
关于湿法脱硫设备结垢的探讨
关于湿法脱硫设备结垢的探讨发布时间：2022-11-08T08:11:23.837Z 来源：《福光技术》2022年22期作者：甄华强刘克[导读] 某该厂在检修过程中发现吸收塔内结垢情况严重，结垢的原因包括液体中离子相对浓度过大、石灰石杂质含量较高、吸收塔防腐内壁较粗糙、p H值波动较大等。
华能渑池热电有限责任公司河南省三门峡市 472400摘要：燃煤电厂湿法烟气脱硫过程中，脱硫设备正常运行与否是影响机组安全环保稳定运行的关键之一。
本文主要针对某电厂湿法烟气脱硫中出现的除雾器结垢、脱硫塔内壁结垢，导致锅炉降负荷运行等异常情况进行分析研究，并通过相关措施进行改进优化。
关键词：湿法脱硫；亚硫酸钙；氧化；氯根某该厂在检修过程中发现吸收塔内结垢情况严重，结垢的原因包括液体中离子相对浓度过大、石灰石杂质含量较高、吸收塔防腐内壁较粗糙、p H值波动较大等。
用湿法脱硫的其他燃煤机组中也存在类似问题。
目前的解决措施主要是通过停机检修过程对结垢处人工进行清除。
本文通过对脱硫系统样品进行表征分析，针对结垢原因提出相应策略，并对存在相似问题的脱硫系统提供有价值的参考。
1 湿法脱硫系统常见结垢种类1.1 灰垢在吸收塔烟气入口处至第一层喷嘴之间，以及最后一层喷嘴与烟气出口之间的塔壁面，属于“湿-干”交界区，这些部分最容易结垢，属于“干-湿”结垢。
由于浆液中含有Ca SO4、Ca SO3、Ca CO3；飞灰中含有硅、铁、铝等物质，这些物质具有较大的黏度，当浆液碰撞到塔壁时，它们中的部分便会粘附于塔壁而沉降下来。
同时，由于烟气具有较高的温度，加快沉积层水分的蒸发，使沉积层逐渐形成结构致密，类似于水泥的硬垢。
1.2 石膏垢对于有石膏生成的浆液，当石膏终产物超过悬浮液的吸收极限，石膏就会以晶体的形式开始沉积。
石膏将按异相成核作用在悬浮液中已有的晶体表面上生长。
此时，微小晶核也会在塔内表面上生成并逐步成长为坚硬垢层。
结垢过程可以分为3个步骤：1、硫酸钙结晶析出；2、析出的晶体向固体表面附着；3、新析出的晶体覆盖于已附着在固体表面的晶体之上。
脱硫系统吸收塔结垢的成因及防范
FGD系统中有一种结垢形式。
是灰垢，这在吸收塔入口干/湿交界处十分明显。
高温烟气中的灰分在遇到喷淋液的阻力后，与喷淋的石膏浆液一起堆积在入口，越积越多，在连州电厂FGD系统吸收塔的入口出冷热交界的1m左右区域，结垢积灰现象十分严重，烟道底部垢层再20～30cm厚，人可踩在上面。
入口处两侧壁面中间支柱上都积有垢山，其主要成分是灰分和CaSO4。
二是石膏垢，当吸收塔的石膏浆液中的CaSO4过饱和度大于或等于1.4时，溶液中CaSO4就会在吸收塔内各组件表面析出结晶形成石膏垢。
石膏过饱和度a=[Ca2+] [SO2- 4]/Ksp上式中[Ca2+]、[SO2- 4]分别为溶液中Ca2+、SO2- 4离子的浓度（mol/L）；Ksp 为CaSO4•2H2O的浓度积（mol2/L2）。
过饱和度a越大，结垢形成的速度就越快，仅当＜1.4时才能获得无垢运行。
要使＜1.4，需适当地设计吸收塔内的石膏浆液浓度、液气比为11。
石膏浆液浓度与的关系亦是如此，浓度越低，越大。
吸收塔壁面及循环泵入口、石膏泵入口滤网的两侧就是此类石膏垢，吸收塔壁面在浆液下（约10m）均匀地结了一层松散的垢层，约1.5mm厚，可以很容易的剥落下来。
另外，在上层除雾器的叶片上以及再器管壁上，由于冲洗不能完全彻底，都有明显的浆液黏积现象。
在水力旋流器溢流的盖子上以及底部分流器管子上，均有结垢发生。
三是当浆液中亚硫酸钙浓度偏高时就会与硫酸钙同时结晶析出，形成这两种物质的混合结晶[Ca(SO3)x•(SO4)x•1/2H2O]，即CSS垢（Calcium Sulfate and Sulfite），CSS在吸收塔内各组件表面逐渐长大形成片状的垢层，其生长速度低于石膏垢，当充分氧化时，这种垢就少发生。
在吸收塔底，尽管均布有四台搅拌器，但仍存在“死区”，沉积的石膏便堆积在此处，高达0.5m，有的硬如石块。
在泵的入口，沉积的石膏浆液达到了滤网的高度。
在运行时可以从以下几方面来预防结垢的发生：(1) 提高锅炉电除尘器的效率和可靠性，使FGD入口烟尘在设计范围内。
湿法脱硫工艺中防止系统结垢堵塞的措施
湿法脱硫工艺中防止系统结垢堵塞的措施
湿法脱硫工艺中，为防止系统结垢堵塞，可以采取以下措施：
1. 控制石膏浓度和结晶速度：石膏是湿法脱硫过程中产生的主要固体废物，如果石膏浓度和结晶速度过大，容易造成结垢堵塞。
因此，需要合理调节脱硫液中的添加剂浓度和温度，控制石膏的浓度和结晶速度。
2. 定期清洗系统：定期对脱硫系统进行清洗，去除结垢和堵塞物质。
清洗可以采用化学清洗、机械清洗或水力冲洗等方法。
清洗频率和方法根据具体情况而定。
3. 合理选择脱硫剂和溶液：根据脱硫工艺和烟气特性，选择合适的脱硫剂和溶液。
合适的脱硫剂和溶液能够有效减少结垢的发生。
4. 定期检查和维护设备：定期检查脱硫设备的工作状态和管道的通畅性，发现问题及时处理。
维护设备包括清洗设备、更换堵塞严重的管道等。
5. 加装防结垢装置：根据需要，可以在脱硫系统中加装防结垢装置，如流量调节装置、分布器、振动装置等。
这些装置可以有效防止结垢和堵塞。
脱硫塔干湿界面结垢原因分析及处理方法
池鼓入空气将亚硫酸钙强制氧化并结晶生成石膏
（CaSO4·2H2O）。吸收塔内的浆液经排浆泵送到石 膏旋流器进行一级脱水，浓度为 50% 的底流进入真
空皮带，进行再次脱水至含水量小于 10% 的石膏，
并输送至石膏库储存；部分石膏旋流器的溢流再经
废水旋流器处理，溢流通过废水泵送至废水处理系
统。脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴后，经烟囱
1.3 石膏垢在干湿界面的富集 石膏垢在干湿界面的富集是由于吸收区喷淋
下落的浆液被烟气卷吸至入口烟道干湿界面处，浆 液中的 CaSO3·1/2H2O 为软垢，具有一定的黏性， 比较容易在干湿界面富集，软垢会逐渐氧化成 CaSO4·2H2O，再加上此处烟气温度较高，堆积的 CaSO4·2H2O 很快被烘干结成硬垢块。这种硬垢非 常坚硬，一旦产生必须用机械方法进行清除。
1 干湿界面结垢的形成及危害 1.1 脱硫工艺简介
石灰石—石膏湿法脱硫工艺采用价廉易得的石 灰石粉料作脱硫剂，将石灰石粉与水混合搅拌制成 新鲜脱硫剂浆液，浆液经制浆泵输送至脱硫塔循环 泵吸口，与塔底浆液混合后进入脱硫塔。浆液通过 喷淋层的高效喷嘴雾化后与烟气充分接触，使烟气 中的二氧化硫（SO2）与浆液中的氧化钙（CaO）进 行反应生成亚硫酸钙（CaSO3）；从脱硫塔下部浆
烟道在进入脱硫塔前装有膨胀节，靠脱硫塔的 烟道接口直接焊在筒壁上，由于烟道与脱硫塔接口 尺寸较大，如果在接口烟道中间不安装支撑，烟道 刚度将达不到要求，烟道接口在运行中将产生振动 甚至是变形，导致防腐层被破坏产生腐蚀穿孔。因 此，脱硫塔入口烟道接口在竖直方向上安装一根工 字钢作为支撑，该支撑成为石膏墙的骨架为干湿界 面石膏垢的大面积富集提供有利条件。
2018 年 . 第 6 期
皮宇辉．脱硫塔干湿界面结垢原因分析及处理方法
石灰石湿法脱硫结垢的原因分析与防治
石灰石湿法脱硫结垢的原因分析与防治摘要：结垢是影响石灰石/石灰湿法烟气脱硫系统运行安全性的主要问题之一。
分析了湿法烟气脱系统中各类垢体的形成机理,并阐述了系统结垢的主要防治方法。
关键词：石灰石脱硫；脱硫结垢；结垢原因；结垢防治1.湿法烟气脱硫系统概述石灰石-石膏法烟气脱硫工艺是目前火电行业应用最为广泛、技术最成熟的烟气脱硫技术之一，以石灰石为脱硫吸收剂，副产品为石膏。
但在实际运行中脱硫塔塔壁会出现结垢现象，脱落后的垢层分布在脱硫塔底部，会堵塞石膏排出泵入口滤网、循环浆液泵入口滤网、吸收塔底部排放口、石膏压滤的水力旋流器入口等。
而未脱落的垢层则仍依附在脱硫塔塔壁，会对检修工作带来安全隐患，通风不佳造成风压上升，影响脱硫乳化单元的脱硫效果。
1.湿式石灰石烟气脱硫系统的运行条件在湿式石灰石烟气脱硫系统中，从经济角度考虑，最重要的两个因素是脱硫截留率)和石灰石残留量(FGD-石膏) 。
虽然影响湿式石灰石烟气脱硫系效率(SO2统设计和运行的最相关的参数是物理参数，如液气比、吸收塔气速和氧化率、石浓度、反应池 pH 值、洗涤器温度、 HCl、 HF 和添灰石的反应性、烟气中 SO2加剂的使用等湿式石灰石烟气脱硫系统的化学因素，以及烟气脱硫系统效率的运行条件，如颗粒控制装置效率、烟气脱硫系统的停留时间、水处理或循环以及氧化过程，也可能影响湿式石灰石烟气脱硫系统的运行。
2.1. 石灰石的活性石灰石的粒径分布、孔隙率和石灰石中的杂质等性质对脱硫效率有重要影响。
这些参数可以作为影响石灰石活性的关键因素。
石灰石的活性被定义为提供碱性并与二氧化硫溶解到水中所产生的酸反应的能力。
常规湿式石灰石烟气脱硫系统中，石灰石经粉碎至平均粒径为5-20μm （大约为500目）后使用，但能耗大，一般以250目即可。
2.2. 酸碱度和温度H +浓度对石灰石的溶解速率和 SO2去除率有较大的影响。
烟气脱硫系统的设计是在5.0-6.0的最佳 pH 值范围内运行。
常见的几种湿法脱硫技术问题及其防治办法剖析
常见的几种湿法脱硫技术问题及其防治办法剖析湿法烟气脱硫技术较适用于大、中型工业锅炉烟气的脱硫除尘，具有设备简单、易操作、脱硫率高等优点，但在实践中，也存在着结垢堵塞、腐蚀、废液处理等问题。
本期小编针对湿法脱硫技术常见三大问题的形成原因及其防治办法进行简要叙述。
1.结垢堵塞在湿法烟气脱硫中，管道与设备是否结垢堵塞，已成为脱硫装置能否正常运行的关键问题。
要解决结垢堵塞问题，我们需弄清结垢的机理，以及影响和造成结垢堵塞的因素，然后才能有针对性地从工艺设计、设备结构、操作控制等方面着手解决。
对于造成结垢堵塞的原因，有如下3种方式：1）因溶液或料浆中水分蒸发，导致固体沉积；2）Ca(OH)2或CaCO3，沉积或结晶析出，造成结垢；3）CaSO3或CaSO4从溶液中结晶析出，石膏晶种沉淀在设备表面并生长而造成结垢。
但在操作中出现的人为因素也是需重视的原因，如：1）没有严格按操作规程，加入的钙质脱硫剂过量，引起洗涤液pH值过高，促进了CO2的吸收，生成过多的CaCO3，CaSO4等沉淀物质；2)将含尘多的烟气没经严格除尘就进入吸收塔脱硫。
现在还没有完善的方法能绝对地解决此问题。
但一些常见的防止结垢堵塞的方法还是有的，如：1)在工艺操作上，控制吸收液中水分蒸发速度和蒸发量；2)适当控制料浆的pH值。
因为随pH值的升高，CaSO3溶解度明显下降。
所以料浆的pH越低就越不易造成结垢。
但是，若pH值过低，溶液中有较多的CaSO3，易使石灰石粒子表面钝化而抑制了吸收反应的进行，并且过低还易腐蚀设备，所以浆液的pH值应控制适当，一般采用石灰石浆液时，pH值控制为5.8-6.2；3）溶液中易于结晶的物质不能过饱和，保持溶液有一定的晶种；(垒)在吸收液中加入CaSO˙2H20或CaSO3晶种来控制吸收液过饱和并提供足够的沉积表面，使溶解盐优先沉淀在上面。
减少固体物向设备表面的沉积和增长；4)对于难溶的钙质吸收剂要采用较小的浓度和较大的液气比。
火电厂湿法脱硫系统脱硫塔入口烟道积垢原因分析及对策
火电厂湿法脱硫系统脱硫塔入口烟道积垢原因分析及对策关键词：湿法脱硫脱硫塔脱硫系统以某660MW机组为例，对于石灰石-石膏湿法脱硫系统中脱硫塔入口干-湿交界而区域大量积垢的原因进行了研究，分析了该区域的垢样组成，初步总结了脱硫塔入口烟道积垢的发生过程，并针对该问题提出了解决对策。
合理加装导流板来改善入口烟道气流分布和优化系统运行方式可以有效解决该问题。
1概况由于我国火电厂大部分己取消了脱硫旁路，因此脱硫系统的运行情况将直接影响机组的正常运行。
脱硫塔入口烟道为典型的干-湿交界面，极易发生结垢，甚至造成堵塞。
该区域结垢的发生与原烟气含尘浓度、烟道的布置及气流均匀性都有直接的关系，同时入口烟气流速对吸收塔内部流场分布也具有明显的影响。
本文对某发电公司660MW机组出现的脱硫塔入口烟道干-湿交界面结垢堵塞原因进行深入研究，并提出了一系列解决对策，期望对于今后类似机组的类似问题起到指导和帮助作用。
某发电公司660MW超临界直流炉，配套建设石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统。
脱硫系统入口烟气量2206020m3/h，入口烟温120℃，入口烟气SO2浓度6400mg/m3，入口烟气粉尘浓度30mg/m3，脱硫系统主设备参数见表1。
表1FGD主要设备选型参数2存在的问题该发电公司660MW机组脱硫系统在历次停机检修中发现入口烟道干-湿交界面存在少量结垢现象，但是该系统在拆除GGH后，仅运行3个月后机组开始出现明显异常，增压风机入口压力由原来的-800～-400Pa增长为正压+400～700Pa，随后在系统高负荷运行时，增压风机出现明显喘。
为了减缓增压风机的喘振，该机组只能降负荷运行，但是增压风机电流与满负荷时相差不多。
机组停运检修时从人孔门处发现垢物大量堆积导致该区域烟气流通面积明显减少，系统阻力大幅提高。
同时检修了除雾器，发现其未发生结垢和堵塞，因此可以确定增压风机喘振的原因就是吸收塔入口烟道处大量积垢引发堵塞。
入口烟道内产生大量垢物不仅产生系统阻力，影响增压风机的正常运行，同时改变了烟气的停留时间和分布特性，对塔内氧化风管、搅拌器等设备的正常工作带来安全隐患。
脱硫吸收塔入口烟道积垢的原因分析及处理措施
ｄ ｆｅ ｔ ｅ ｌ ｃｏｒ
运 检修期 问 ， 均发 现 在 吸收 塔 与 原 烟道 交 接 处有 石
ｉ Ｓ Ｉ ｒｚ ｔＯ ｓ ｐ ｉ ｗ ｅ ｎ Ｄｅ ｕ ｆ ｉａ ｉ ｎ Ａｂ ｏｒ ｔ ｕ ｏｎ Ｔｏ ｒ
刘 文 涛
（ 大唐 河北发 电有 限公 司马头 热 电分 公 司， 河北 邯 郸
摘 要 ： 对 大 唐 河 北 发 电有 限 公 司 马 头 热 电 分 公 司 ９ １ 针 、 ０号
９１ 、 ０号机 组 １ ０ 烟气 量 ， 理后 烟 气 中二 氧化 硫 ０ 处 的质量浓 度小 于 ４ ０ｍｇ Ｎｍ。 ０ ／ 。 吸 收塔 内配有 ４层 喷 淋层 ， 气 进气 口布置 在 烟 喷淋 层 与浆液 池 之 间 。吸 收 塔采 用 逆 流 喷淋 塔 ， 烟
气 由水泥 烟道 经弯 段 烟 道 变 向后 ， 由侧 面进 气 口进
入吸 收塔 ， 在上 升 区与雾 状浆液 逆 流接触 ， 处理后 的
图 １ 吸 收 塔 入 Ｅ烟 道 积 垢情 况 ｌ
烟气 经 除雾器 除水 后 ， 吸收 塔顶 部 侧 面 排 出至 烟 从
囱。吸收塔 出 、 口烟道 分别 布置有 净烟 气挡板 、 入 原
３ 原 因分 析
利 用脱硫 系统 停运 检修 的机会 ， 进入 吸 收塔 ， 发 现吸 收塔人 口每 次结 垢 均 由 弯 段 内弧 开 始 堆 积 生
１ 设 备 概 况
大唐 河北 发 电有 限 公 司 马头 热 电分 公 司 （ 称 简 “ 马头发 电公 司” ９ １ ） 、０号机 组为 ２台 ３ ０Ｍｗ 热 电 ０ 联产 机组 ， 、 ０号脱硫 设施 为 石灰 石 一石 膏 湿法 脱 ９１
石灰石及石膏湿法脱硫吸收塔内结垢分析及预防
石灰石及石膏湿法脱硫吸收塔内结垢分析及预防在石灰石及石膏湿法脱硫系统应用过程中，结垢是导致其稳定性下降的一个重要问题.。
本文以某发电厂所应用的330兆瓦机组烟气脱硫一级塔和除雾器出现的严重结垢的问题为基础，阐述结垢对脱硫工作产生的较大影响，并且对该问题进行深入分析，阐述相应的处理措施，以供参考.。
关键词：吸收塔；结垢；脱硫；预防措施1 石灰石-石膏湿法脱硫收塔结垢的影响当前石灰石-石膏湿法脱硫技术应用较为广泛，是烟气脱硫的主要技术，具有适用煤种范围广、吸收剂来源广泛、技术较为成熟而且脱硫效率高等诸多优点，但是在实际应用过程中会产生一系列问题，比如说，因为工艺均采用浆状物料、脱硫系统尤其是吸收塔容易结垢，最终造成系统的运行受到影响.。
吸收塔内部结垢不但会造成系统出现阻力增加、脱硫效果下降、塔内烟气流速不均等问题.。
2 吸收塔结垢的主要原因通过综合分析发现吸收塔结垢主要有三大原因，首先是湿干结垢.。
因为烟气的蒸发作用导致大量的浆液在塔壁上沉积.。
这种结垢方式主要出现在吸收塔烟机入口位置到底层喷嘴之间.。
另外强制氧化系统的氧化风管出口位置也会出现这种结垢.。
其次为结晶结垢.。
在浆液饱和浓度超过引起晶相成核作用的凝结饱和度时，石膏就会形成一些微小晶核.。
在塔内表面逐步出现坚硬的垢，在硫酸钙的饱和度超过沉积作用，凝结饱和度时就会逐步在塔壁上形成软垢.。
第三为沉积结垢.。
这种结垢主要是因为系统不合理、搅拌不充分所导致的，主要是浆液的流速逐步减慢，无法将浆液当中的颗粒夹带出来，最终导致固体颗粒在容器和管道底部逐步沉积下来.。
3 案例分析3.1 垢样分析某公司的330兆瓦机组脱硫系统主要使用的是石灰石-石膏湿法双塔双循环工艺路线.。
2016年9月该机组在投入运行之后较为稳定，在17年9月停机检查过程中，出现了一级吸收塔浆液区大量石灰沉积物堆积等情况，而且这种沉积的情况分布严重不均，少则一两米，高则六七米，沉积物将A---C浆液循环泵以及脉冲悬浮喷嘴等堵塞，吸收塔干湿交接位置以及下部的支架、塔臂等位置都出现了严重的结垢现象，对这些结垢物进行分析发现主要是松软的石膏.。
石灰石-石膏湿法脱硫吸收塔结垢分析及预防措施
CHENGSHIZHOUKAN 2019/39城市周刊96石灰石-石膏湿法脱硫吸收塔结垢分析及预防措施吴亚朝 阳煤集团昔阳化工有限责任公司摘要：石灰石-石膏湿法脱硫是一种有效的脱硫方法，但是由于操作不当，或是受到其他客观因素影响容易出现结垢的问题，进而影响到脱硫系统稳定运行。
结合石灰石-石膏湿法脱硫系统参数，发现导致结垢问题出现的原因多是由于除雾器喷嘴堵塞，浆液参数变化较大，以及脉冲悬浮系统故障等问题导致，进而影响到整体的脱硫效果。
故此，本文就石灰石-石膏湿法脱硫系统运行中，分析吸收塔结垢产生原因，制定合理的预防措施，有效改善吸收塔结垢问题。
关键词：石灰石-石膏湿法脱硫；吸收塔结构；预防措施石灰石-石膏湿法脱硫作为一项前沿技术，技术经过长期发展和完善，技术愈加成熟，具有脱硫效率高、适应范围广和吸收剂来源广的优势，石灰石-石膏湿法脱硫系统运行较为稳定，可以更好的满足实际需要。
但是，具体应用中仍然存在一定的问题，是由于物料为浆状的物料，实际应用中会产生吸收塔结垢的问题，进而威胁到石灰石-石膏湿法脱硫系统稳定运行。
如果处理不当，会导致脱硫系统的运行阻力增加，内部烟气流速不均匀，在一定程度上导致脱硫效率下降，严重情况下还会损坏设备，机组停机，影响到设备的使用性能和使用寿命。
一、吸收塔结垢的形成机理就石灰石-石膏湿法脱硫系统运行中，吸收塔结垢的因素多样，形成机理主要表现在以下几点：①湿干结垢。
是由于内部烟气温度较高，蒸发后黏附在内壁，导致浆液沉积，通常是在烟气入口与第一层喷嘴中间以及氧化风管出口的干湿交界处。
②结晶成垢。
此种问题的出现，通常是由于石膏在浆液饱和浓度高于均相成核作用的临界饱和度，将会导致浆液中形成众多微小的晶核，附着在吸收塔中，逐渐形成质地坚硬的垢[1]。
如果CaSO 31/2H 2O 饱和度超过均相成核作用临界饱和度，吸收塔的内壁会有垢沉积，形状不一、质地柔软。
③沉积结垢。
通常是由于石灰石-石膏湿法脱硫系统的结构设计不合理导致，加之搅拌不充分，致使浆液的流速缓慢，无法带走浆液中的颗粒，进而在管道沉积。
湿法脱硫系统除雾器结垢分析及预防措施
湿法脱硫系统除雾器结垢分析及预防措施摘要：某发电公司660Mw机组烟气脱硫除雾器结垢事故频发，严重影响机组的正常运行。
针对该问题，进行了垢物化验，系统分析了影响除雾器运行的各种因素。
由于冲洗不及时，烟气携带的浆液在除雾器叶片间发生了沉积和结晶反应形成的混合垢是脱硫系统除雾器故障的原因，并提出了一系列预防措施。
关键词：脱硫；除雾器；结垢；堵塞；预防措施石灰石-石膏湿法脱硫技术是世界范围内烟气脱硫的主流技术，除雾器是石灰石-石膏湿法烟气脱硫塔中非常重要的核心装置，用于分离净烟气携带的液滴。
由于被分离的液滴中含有石膏等固态物，存在除雾器结垢的风险，需定期进行在线冲洗，保持除雾器叶片表面清洁。
同时火电厂已取消了脱硫旁路，因此除雾器故障不仅会造成脱硫系统的停运，还会导致整个机组停机。
一、除雾器工作原理、系统组成及特点通常使用的除雾器有双波除雾器和单波除雾器（如图1），均是利用水膜分离的原理实现气水分离，原理如图2。
当带有液滴的烟气进入人字形板片构成的狭窄、曲折的通道时，由于流线偏析产生离心力，将液滴分离出来，液滴撞击板片，部分黏附在板片壁面上形成水膜，缓慢下流，汇集成较大的液滴落下，从而实现气水分离。
冲洗系统则由冲洗喷嘴、冲洗管道、冲洗水泵、冲洗水自动开关阀、压力仪表、冲洗水流量计以及程控器等组成。
除雾器冲洗系统的作用是定期冲洗掉除雾器板片上捕集的浆体、固体沉淀物，保持板片清洁、湿润，防止叶片结垢和堵塞流道。
另外，除雾器冲洗水还是吸收塔的主要补加水，是系统水平衡中的重要部分。
由于析流板除雾器是利用烟气中液滴的惯性力撞击板片来分离气水，因而除雾器捕获液滴的效率随烟气流速的增加而增加，流速高作用于液滴的惯性大，有利气水分离。
但当流速超过一定限值时，烟气会剥离板片的液膜，造成二次带水，反而降低除雾器效率。
另外，流速的增加使除雾器的压损增大，增大了脱硫风机的能耗。
二、系统概述某发电公司2X600MW超临界燃煤空冷机组，配套建设有石灰石-石膏湿法脱硫装置。
石灰—石膏湿法烟气脱硫塔体结垢的原因及装置的技术改造
石灰—石膏湿法烟气脱硫塔体结垢的原因及装置的技术改造随着我国经济持续高速发展，城市化和工业化进程日益加快，各种大气污染物急剧增加，国家“十二五”规划纲要中提出“要强化污染物排放和治理，推进火电、钢铁、有色、化工、建材等行业二氧化硫和氮氧化物治理……”这对于环保企业来说，即是机遇，又是挑战。
烟气脱硫技术分湿法、半干法、干法三类，其中湿法烟气脱硫工艺已有几十年的发展历史，技术上日趋成熟完善，根据吸收剂的不同又有多种不同工艺，常见的有石灰石/石灰-石膏法、海水法、氨法、雙碱法等。
石灰-石膏湿法脱硫工艺由于具有吸收剂来源丰富、成本低廉、脱硫效率高以及副产品可回收利用等优点，成为广泛应用的一种烟气脱硫工艺。
石灰-石膏湿法烟气脱硫过程是采用具有碱性特性的吸收液吸收酸性烟气，并将吸收后的产物氧化成副产品石膏的过程，该过程涉及一系列的物理化学过程，影响这一过程烟气脱硫效率的主要因素有液气比，浆液的pH值，烟气流速以及接触的时间，文章旨在讨论塔体结垢对脱硫系统的影响以及所采取的改进的技术。
1 塔体结垢的类型及其产因石灰-石膏湿法烟气脱硫是采用石灰浆液吸收烟气中SO2而将其从烟气中脱除，最后将反应产物氧化结晶成副产品石膏并加以回收利用的脱除原理。
这一工艺主要涉及两个过程，一是SO2的吸收，二是反应产物的结晶氧化。
在氧化结晶阶段，若各参数如液气比、浆液的pH值等控制不当，会引起塔底浆液的溶解性降低，造成系统结垢。
脱硫系统的结垢会增加系统阻力、降低脱硫效率，典型的石灰-石膏湿法烟气脱硫结垢主要有以下两种类型：第一：石膏垢，当吸收塔的石膏浆液中CaSO4过饱和度≥1.4时，溶液中的CaSO4就会在吸收塔内各组件表面析出结晶形成石膏垢。
石膏垢分布在吸收塔壁面及循环泵入口、喷淋管网母管支管喷嘴等、石膏泵入口滤网的两侧，以及在水力旋流器溢流的盖子和底部分流器管子上。
另外，在上层除雾器的叶片上，由于冲洗不彻底，也有明显的浆液黏积现象。
脱硫吸收塔、结垢分析
1号机脱硫吸收塔堵塞、结垢分析报告一、结垢机理石膏浓度超过了浆液的吸收极限，石膏就会以晶体的形式开始沉积，当相对饱和浓度达到一定值时，石膏晶体将在悬浮液中已有的石膏晶体表面进行生长，当饱和度达到更高值时，就会形成晶核，同时，晶体也会在其它各种物体表面上生长，导致吸收塔内壁结垢。
吸收液pH值的剧烈变化，低pH值时，亚硫酸盐溶解度急剧上升，硫酸盐溶解度略有下降，会有石膏在很短时间内大量产生并析出，产生硬垢。
而高pH值亚硫酸盐溶解度降低，会引起亚硫酸盐析出，产生软垢。
二、长期运行结果影响：1号机组连续运行大约1年多的时间（期间有停运但没有进入内部进行清理工作），连续长时间的运行，同比2号机组负荷率偏高、烟气量大，以及高负荷时间长等因素是1号机脱硫产生堵塞和结垢的重要原因。
总体看来，能坚持一年多的连续运行，是1号机组投产以来运行时间最长的一次，是生产技术部、发电部、设备硫化专业等共同努力的结果。
三、吸收塔差压分析从PI曲线上分析，1号机JBR差压呈逐渐上升趋势。
在停机前，机组在满负荷时，吸收塔液位设定100mm，吸收塔差压达到3300pa。
在相同机组负荷、液位等条件下吸收塔差压比起以往增大300pa左右。
其主要原因分析认为：1、机务方面：东南角的下甲板冲洗水管的断裂，导致该区域不能有效进行对结垢石膏的冲洗，石膏在下甲板顶部和上升管壁面、背侧面大量聚集，重量到达一定程度后受重力影响掉落，掉落在鼓泡管入口造成吸收塔喷射管堵塞。
停机后进入检查时发现东南角的鼓泡管堵塞比较严重，而且数量较多集中在该区域。
鼓泡管入口堵塞后，分析烟气流速的变化情况如下：当鼓泡管堵塞后，原烟气的流速U1会同比降低，出口的烟气流速U2会同比增加。
低烟气流速U1在吸收塔的入口处，受大口径上升管的阻挡后，加速结垢的过程，结垢的垢块得不到及时冲洗后掉落而堵塞鼓泡管。
鼓泡管堵塞后，恶性循环的频率加快，当负荷率偏低，烟气流速变缓后，结垢堵塞的速度明显加快，差压上升较快的原因在此。
吸收塔塔底浆液沉淀及塔体结垢的分析与处理
吸收塔塔底浆液沉淀及塔体结垢的分析与处理摘要：二氧化硫的排放主要来源于化石燃料的燃烧。
我国以煤炭为主的能源消费结构短期不会发生改变，根据历年中国环境状况公报显示，我国每年向大气排放的二氧化硫超过2000多万吨。
对环境和经济造成很大负担。
全球的烟气脱硫技术85%以上为湿法脱硫技术。
湿法石灰石/石膏烟气脱硫工艺是以价廉易得的石灰石粉作为吸收剂，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及通入的空气进行化学反应，最终产品为石膏。
该工艺是目前应用最为广泛、最为成熟的烟气脱硫技术之一。
影响该脱硫工艺效率的因素是多方面的，如烟气降温问题、堵塞及结垢问题、废水处理问题。
本文针对脱硫吸收塔的布气装置、搅拌装置的性能优化以及吸收塔应用方面进行研究。
在保证脱硫塔高效脱硫的同时，安装气动搅拌器解决脱硫塔浆液沉淀及结垢问题，提高脱硫系统运行效率。
关键词：湿法脱硫/ 气动搅拌器/运行效率/布气系统一、概述德宝路股份有限公司燃煤锅炉烟气脱硫装置于2016年10月开工建设，2017年5月建成投运。
装置主体结构为吸收塔，处理能力为400000Nm³/h。
装置采用湿法石灰石/石膏烟气脱硫工艺该装置是公司重点环保项目，它的运行正常与否直接关系到锅炉烟气排放是否超标、是否符合排放标准。
所以装置的长周期运行尤为重要，而塔底加装风力扰动系统是装置长周期运行的重要环节。
2018年10月份，对脱硫塔进行检修时发现石膏垢在塔壁、塔底、循环泵入口滤网等部位大量沉积，堵住了循环泵入口滤网，循环泵入口滤网堵住后，循环浆液量下降，造成循环泵容易汽蚀，汽蚀的后果会造成叶轮损坏，循环泵管道震动，管道衬胶脱落的严重后果。
二、结垢、堵塞的分析与处理典型的石灰-石膏湿法烟气脱硫结垢主要有两种类型CSS垢，它是CaSO ₃▪1/2H ₂0和CaSO4▪2H ₂0两种物质的混合结晶。
CSS垢在吸收塔内各种组件表面逐渐长大形成片状的垢层。
CSS垢主要分布在吸收塔底三台搅拌器的死区内。
脱硫塔干湿界面结垢原因分析及处理方法
脱硫塔干湿界面结垢原因分析及处理方法摘要：现如今，随着我国经济的飞速发展，烟气脱硫技术是目前公认的最经济、最行之有效的方法，也是世界上大规模商业化应用的脱硫方法。
烟气脱硫方法以石灰石—石膏湿法脱硫工艺为主，是目前世界上最成熟、运行状况最稳定的脱硫工艺。
热电部10#炉采用石灰石—石膏湿法脱硫工艺，“一炉一塔”的配置方案。
脱硫系统投运以来运行维护费用较低，可靠性高，但存在较为突出的问题是干湿界面结垢严重，运行中无法清除，长周期运行将造成装置烟气阻力增大能耗升高，同时存在较大安全隐患。
文章分析了干湿界面的结垢机理以及危害，详细阐述了相关技术改进措施，通过技术改造较好解决了结垢问题。
关键词：脱硫塔；干湿界面；结垢原因分析；处理方法引言火力发电历史悠久，湿式石灰石石膏法脱硫法便是电厂主要的烟气脱硫方法之一，它的主要特点是：原材料价值低，投资、运行成本低，技术成熟，应用广泛。
通过在线数据和各种相关实验方法比对，实现了本厂湿法脱硫系统监督试验的最优化。
此研究是为了优化脱硫系统的节能方式，完善火力电厂的湿法脱硫技术，进一步提高脱硫设备运行的稳定性，并提高环境效益和经济效益。
其成果对火力电厂的湿法脱硫系统运行具有一定的指导意义和应用价值。
1干湿界面结垢的形成及危害1.1脱硫工艺简介石灰石—石膏湿法脱硫工艺采用价廉易得的石灰石粉料作脱硫剂，将石灰石粉与水混合搅拌制成新鲜脱硫剂浆液，浆液经制浆泵输送至脱硫塔循环泵吸口，与塔底浆液混合后进入脱硫塔。
浆液通过喷淋层的高效喷嘴雾化后与烟气充分接触，使烟气中的二氧化硫（SO2）与浆液中的氧化钙（CaO）进行反应生成亚硫酸钙（CaSO3）；从脱硫塔下部浆池鼓入空气将亚硫酸钙强制氧化并结晶生成石膏（CaSO4·2H2O）。
吸收塔内的浆液经排浆泵送到石膏旋流器进行一级脱水，浓度为50%的底流进入真空皮带，进行再次脱水至含水量小于10%的石膏，并输送至石膏库储存；部分石膏旋流器的溢流再经废水旋流器处理，溢流通过废水泵送至废水处理系统。
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湿法脱硫吸收塔结垢原因分析与防治马双忱;徐昉;徐东升;李德峰;于燕飞;樊帅军;庞蔚莹【摘要】某热电厂2×330 MW燃煤亚临界发电机组采用石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺,脱硫系统在长期运行过程中,吸收塔内烟气入口、除雾器、浆液循环泵滤网和氧化空气管道等位置出现明显结垢情况.在对不同垢样分别取样后,借助于X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱分析(EDS)、热重分析(TG)等检测方法对其元素组成、微观形貌及重要离子含量等进行表征,经分析后得出垢样形成原因与垢样在吸收塔内生成位置有较强相关性,因为生成垢样的环境是垢形成的根本原因.垢样根据结垢机理的不同大致可以分为3类:“湿-干”区域垢、结晶结垢和沉积结垢.针对不同类型结垢提出相应解决方案,指出实现脱硫过程氧化反应与pH耦合控制是解决脱硫系统运行问题的关键.【期刊名称】《电力科学与工程》【年(卷),期】2019(035)004【总页数】8页(P51-58)【关键词】湿法脱硫;硫酸钙;结垢原因;结垢防治【作者】马双忱;徐昉;徐东升;李德峰;于燕飞;樊帅军;庞蔚莹【作者单位】华北电力大学环境科学与工程学院,河北保定071003;华北电力大学环境科学与工程学院,河北保定071003;华电渠东发电有限公司,河南新乡453000;华电渠东发电有限公司,河南新乡453000;华北电力大学环境科学与工程学院,河北保定071003;华北电力大学环境科学与工程学院,河北保定071003;华北电力大学环境科学与工程学院,河北保定071003【正文语种】中文【中图分类】X701.30 引言某热电厂为2×330 MW燃煤供热亚临界发电机组，脱硫系统采用石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺、采用1炉2塔脱硫装置。
吸收塔形式为比晓夫结构，即烟气自下而上经吸收塔浆液洗涤脱硫后进入烟囱排出，脱硫浆液由浆液循环泵做功后自上而下喷淋与烟气接触混合，去除其中以SO2为主要污染物的酸性气体和颗粒物，吸收塔浆液扰动方式是通过脉冲悬浮泵做功后向下运动的浆液。
该厂脱硫系统检修期间发现吸收塔内结垢严重。
结垢原因主要是液体中离子相对浓度过大而从溶液中析出和石灰石杂质含量较高，所以在运用湿法脱硫的其他燃煤机组中也存在类似问题。
目前的解决措施主要是通过停机检修过程对结垢处人工进行清除。
由于该厂结垢问题具有普遍意义，因此，本文以该厂作为案例，分析湿法脱硫结垢原因并提出应对策略，以期对存在相似问题的脱硫系统提供有价值的参考。
1 该厂脱硫系统介绍该厂吸收塔布置如图1所示。
图1 比晓夫式石灰石—石膏湿法脱硫吸收塔烟气中的SO2与浆液中的CaCO3反应生成亚硫酸钙，氧化风机送出的氧化空气进入吸收塔后将亚硫酸钙强制氧化并生成石膏[1]。
吸收塔内发生的主要化学反应有[2]：(1)在液体中，气相SO2被吸收并生成H2SO3。
SO2(g)→SO2(l)(2)产生的H+可以溶解CaCO3，使浆液中产生一定浓度的Ca2+。
(3)Ca2+与或结合后经强制氧化生成CaSO4。
2 湿法脱硫系统的常见结垢种类及形成机理2.1 “湿-干”区域垢的形成吸收塔原烟气入口至第一层喷淋层之间、最后一层喷淋层至烟气出口之间的吸收塔壁面，属于“湿-干”交界区域[3]。
在入口处，由于原烟气携带能量大，部分石灰石浆液液滴与原烟气短时间接触后就会被蒸发，而作为初始形态的软垢在入口附近结垢，通过降低pH可以将软垢清除[4]，其原理是降低pH能够使得转变为的溶解度大于CaSO3的溶解度。
同时，软垢会很快被氧气形成CaSO4·2H2O硬垢，难以清除[5-7]。
2.2 结晶结垢的形成CaSO4在不同温度下的存在形式不同。
在高于82 ℃的环境以无水CaSO4形式存在，在50～82 ℃的环境以形式存在，在50 ℃以下的环境以CaSO4·2H2O形式[8-10]。
在浆液池管道、墙壁表面结垢成分主要是CaSO4·2H2O，结垢是由于固体表面附近的溶液过饱和，结垢过程可以分为3个步骤：(1)硫酸钙结晶析出；(2)析出的晶体向固体表面附着；(3)新析出的晶体覆盖于已附着在固体表面的晶体之上。
CaSO4在浆液悬浮液中先按异相成核作用在已有的晶体表面生长，当相对饱和度超过引起均相成核作用临界值时，会在浆液中生长新的晶核，即结垢过程的发生是在当CaSO4相对饱和度≥140%的情况下发生[11, 12]，并且垢的形成速度与CaSO4相对饱和度成正比，CaSO4相对饱和度越大，结垢速度越快。
由于溶液中阴、阳离子之间电荷的相互作用，形成离子对，离子聚集形成石膏晶核，在继续生长的过程中就以石膏晶体的形式从溶液主体中析出[13]。
2.3 沉积结垢的形成在吸收塔浆液池下部、搅拌盲区等区域，氧化与搅拌不充分，浆液中同时存在，且浓度超过浆液的吸收极限后，会出现混合结晶现象，在浆液悬浮液中已存在的晶体上成长，或者附着于浆液悬浮液中存在的颗粒物上生长同时存在并超过一定量时，会以和CaSO4·2H2O的形式混合结晶形成CCS垢[14]。
由于含有垢样结垢速度低于只含有CaSO4·2H2O的石膏垢形成速度，且相对于石膏垢偏软[15]。
3 该厂吸收塔运行问题及分析3.1 吸收塔实际情况该电厂在2017年10月与2018年4月停机检修过程中发现结垢情况如图2至图4所示。
图2 吸收塔底部图3 浆液循环泵滤网图4 除雾器顶部(1)吸收塔内底部沉积物含量多在排空吸收塔浆液后，由入孔门进入吸收塔可以观察到吸收塔底部沉积物为石膏，颜色呈灰色。
(2)浆液循环泵入口滤网结垢堵塞吸收塔内浆液循环泵堵塞严重，可以观察到如铁钉、皮带等体积较大杂质，在无法通过浆液循环泵滤网后并吸附于滤网之上，减少滤网可通过量、增大阻力、增大浆液循环泵能耗并提供晶体生长附着点，利于结垢的形成。
(3)除雾器结垢吸收塔内屋脊式除雾器结垢严重，垢样呈灰白色、除雾器清洗喷嘴出现堵塞情况较多，除雾器结垢降低除雾器工作效率、减少烟气可通过面积、增大吸收塔阻力，提高了增压风机能耗。
3.2 表征分析对不同种类垢样筛选并进行表征分析，找到垢样的具体元素、物质组成、对结垢机理进行研究并对脱硫系统以后的结垢预防提供参考。
整个分析过程采用了XRD、SEM、EDS、TG、ICP、离子色谱等表征方法，所采用分析仪器信息如表1所示。
表1 分析仪器信息表征种类品牌型号XRDBukerD8 ADVANCESEMFEINova NanoSEM NPE218TGNetzschSTA449F5ICPPerkin ElmerOptima 5300DV离子色谱ISC-5000Thermo3.2.1 石灰石样品先从进入吸收塔的原料进行分析，石灰石样品如图5所示。
图5 石灰石样品在按照标准检测方法测量之后，得到CaCO3的结果为82.46%，低于要求的≥90%。
其XRD与CaCO3标准对照结果如图6所示。
图6 石灰石样品XRD与CaCO3标准对照从对照结果可以看出，按照标准检测方法测量的结果与XRD定性分析结果相同，石灰石样品中以CaCO3为主要成分，其SEM图如图7所示。
图7 放大12 000倍时石灰石SEM从SEM图中可以观察到石灰石颗粒直径主要在5～10 μm、大小较均匀、颗粒紧凑，在其表面都附着许多直径在1 μm以下的颗粒物。
在对其进行EDS测量时，按照选择大颗粒表面与细小颗粒物对比为目的进行了选点。
两处所测量结果的主要差别如表2所示。
表2 石灰石EDS选点测量结果主要差别元素区域质量/%原子/%O157.9275.68243.7665.39F12.662.9320.921.16Ca136.2118.89253.1831.72Mg11.581.3620.590.583.2.2 结果分析从XRD定性角度分析，在石灰石样品含量能够达到响应的只有CaCO3，从SEM外观形貌角度分析，可以在高倍数情况下明显看出CaCO3晶体周围有杂质的存在。
从EDS半定量角度分析，能够测得含量较高的F元素，当有Al、F元素存在时，AlFn会附着在石灰石颗粒表面，影响石灰石的溶解反应，导致石灰石调节pH值能力下降，脱硫效率偏低；也会使得浆液含固量增大，提供硫酸钙、亚硫酸钙晶体的附着生长点，促进结垢。
3.2.3 吸收塔垢样品吸收塔内垢样种类不单一，所以选取了2种具有代表性的垢样进行分析。
吸收塔垢样品如图8所示。
图8 吸收塔垢样品从外观可以观察到吸收塔垢样品整体颜色发黑、有丝状纹路、结构较疏松。
其XRD与响应产物标准对照结果如图9、10所示。
图9 吸收塔垢样品XRD与CaSO4标准对比图10 吸收塔垢样品XRD与(C6H6K)n标准对比XRD检测结果只有CaSO4与(C6H6K)n响应，其中CaSO4是脱除烟气中SO2的副产物，为垢样的主要产物属于合理情况，而(C6H6K)n的出现属于反常现象。
经过热重分析：从通入气氛为N2的情况下，TG结果只发现在130 ℃～160 ℃出现明显的失重，而CaSO4·2H2O是在128 ℃失去1分子结晶水，163 ℃失去全部结晶水。
与吸收塔垢样品热重结果吻合。
其SEM图如图11所示。
图11 放大3 000倍时吸收塔垢样品SEM从SEM图中可以观察得到垢样主体为石膏晶体，对比石膏水平正常情况下的SEM图如图12所示。
图12 正常情况下的石膏SEM垢样中可以看到石膏晶体主要为片状，并且晶体大小相对于正常生长的石膏有明显差距，在晶体表面并含有大量杂质[16]。
晶体生长示意图如图13所示。
图13 晶体生长示意图晶体的生长是通过台阶的生成与运动实现的，当一层长满之后再生长第二层晶体。
晶体会首先在断面位置生长晶格，这关系到微溶盐分子到达晶体界面时释放的能量相关[17, 18]。
如图13所示，当溶液内微溶盐分子D在向晶体界面运动时会最后停留在位置A，因为位置A是整个晶体界面最稳定的位置[19]。
样品ICP与离子色谱结果测量得出P元素9.69 mg/kg、Co元素0.23 mg/kg、Se元素6.96 mg/kg、Si元素934 mg/kg、K元素502.96 mg/kg，并未有含量异常的其他元素存在[20, 21]。
3.2.4 结果分析从XRD定性角度分析，在浆液垢中含量能够达到响应的有CaSO4与(C6H6K)n，产物(C6H6K)n的检出并不正常，结合电厂实际运行可以推断(C6H6K)n来源于为了维持锅炉稳定运行添加的燃油。
从SEM外观角度分析，CaSO4晶体偏小，大部分在30 μm以下，能够达到50 μm水平的都较少。
在EDS表征结果中测得F 元素的质量占比与原子数占比分别到达了5.87%与6.90%，AlFn会附着在石灰石颗粒表面，影响石灰石的溶解和反应，导致石灰石调节pH值能力下降、脱硫效率偏低、CaSO3含量增大[22]；也会使得浆液含固量增大，提供硫酸钙、亚硫酸钙晶体的附着生长点。