吸收塔除雾器冲洗水管道震动的分析及调整措施

吸收塔除雾器冲洗水管道震动的分析及调整措施

摘要：酒钢铝电一期工程，脱硫系统除雾器冲洗水管道运行过程中，极易产生

震动。为此根据我公司的设计理念、设计参数及相关规范标准，特对此问题进行

讨论分析，研究改善方案及修正效果。

关键词：吸收塔、除雾器、脱硫效率、喷淋方式、喷嘴、气缸动作时间、膨

胀节

现在湿法烟气脱硫工艺已比较成熟，应用在火力发电厂、化工厂、炼油厂、化肥厂等等

诸多行业。酒钢集团铝电一期工程脱硫岛工程采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置的除雾器，

按照一炉一塔方式建设脱硫设施，在燃用设计或校核煤种，燃煤硫份不大于1.2％时，脱硫

效率大于96.5％，脱硫装置利用率满足锅炉机组的要求。本脱硫工程已与主体工程同期投产

运行。

1.工程概况

先对本期工程的设计和运行条件做一些介绍。按照设计要求，本期工程水源：主体工程

用水全部采用中水，供水水源采用酒钢污水处理厂中水，大草滩水库水作为备用水源。脱硫

工艺水取自主体工程循环水排污水，工业水取自酒钢污水处理厂来中水。

每台炉配置一套完整的（两级）菱形屋脊式除雾器，本期工程共两套。整套包括进出口罩、冲洗水系统的喷嘴、管道和附件。吸收塔上部或吸收塔出口的烟道上以分离夹带的雾滴。二级除雾器顶部至吸收塔出口底部间距不小于1.5m。

2.技术要求

2.1设计原则及要求

除雾器选用屋脊式除雾器，安装在吸收塔上部，由两级组成用以分离净烟气夹带的雾滴。除雾器出口液滴含量不大于75mg/Nm3。该系统还包括去除除雾器沉积物的冲洗和排水系统。除雾器材料采用带加强的阻燃聚丙稀，能承受高速水流冲刷，特别是人工冲洗造成的高速水

流冲刷。

内部通道的布置适于维修时内部组件的安装和拆卸。

除雾器冲洗系统能够对除雾器进行全面冲洗，冲洗水的压力应进行监视和控制，冲洗水

母管的布置应能使每个喷嘴基本运行在平均水压。

除雾器将以单个组件进行安装。单个组件应易于搬运、维护，而且组件应能通过塔体除

雾器段的人孔门。除雾器的布置结合吸收塔的设计统一考虑，出口烟道段不会导致在下游表

面上形成物料的累积。在二级除雾器下游出口烟道上安装有测试孔能够进行性能测试，以方

便运行和维护。

系统配备除雾器的冲洗和排水系统，冲洗系统包括喷嘴、外部和内部管道、冲洗水泵和

控制件。除雾器冲洗水入口母管设远传压力测点，二级除雾器上层设临时冲洗水接口。

除雾器冲洗水供应母管上连接有若干喷嘴，邻近喷嘴的喷淋范围部分重叠，以确保100%

的冲洗效果，喷淋范围至少有130%的叠加（平均值）。

冲洗水供水管线上的压力能够监视和控制，除雾器冲洗用水应采用工艺水，由工艺水泵

提供。

除雾器冲洗阀门采用气动执行机构驱动，并充分考虑严寒地区，对气动阀门所在区域制

作了阀门小间，管道上缠有伴热电缆。

2.2除雾器设计数据

3.除雾器实际运行效果

除雾器的安装完全按照设计要求，两级除雾器工作状况均比较正常。不过在投运中，有

个别喷嘴的布置在支架部位出现被遮挡的现象，为此封闭了几个喷嘴。运行中的不足就是除

雾器的冲洗水管道在气动蝶阀执行机构动作的时候产生非常大的冲击，导致工艺水管道产生

震动，冲洗水管道PP管道与碳钢管道之间的法兰连接以及蝶阀法兰均经常漏水。为此运行

人员报缺，检修工作经常进行，非常繁琐。

4.变更具体数据分析

工艺水母管管径设计为DN150，母管从综合楼出来跨越道路进入吸收塔侧循环泵房，在

泵房屋顶垂直向上直达除雾器，此时管径减小到DN125，在进入到除雾器冲洗水管道阀门小屋，然后紧贴塔壁，布置阀门组。阀门组有16台气动蝶阀和10台手动蝶阀，1台自力式调

节阀，1台电磁流量计。除雾器第一级上下部以及第二级下部均为气动蝶阀，第二级上部利

用手动蝶阀进行手动冲洗。阀后接橡胶膨胀节，连接除雾器伸出吸收塔外的PP管道。

除雾器冲洗水管道气动蝶阀按照DCS系统设定顺序开关，依次对各分支PP管道进行冲洗。事实出现气动蝶阀动作时，总是造成管道震动，且经过几次动作后，对管道膨胀节造成撕扯，膨胀节及相关处法兰漏水。

5.管道震动修正方案及实施效果

根据所出现的情况，我方多次研究、斟酌如何调整减少冲击。第一次采用的方案是，调

整气动蝶阀。首先调整气动执行机构动作时间和进气压力，但效果不佳。第二次加强固定工

艺水母管，但是减缓不了管道振动，属于强制性限位，对系统危害较大，不宜采用。后敲定

变更方案，在母管管路上增加橡胶膨胀节，以减少气动阀动作时管道内部水流对工艺水母管

造成的冲击。同时在冲洗水气动蝶阀气动执行机构的气缸上加装排气阻尼器，以延长气缸动

作时间，减缓气缸动作时对阀体造成的冲击。事实上经过一段时间的运行，效果虽有改观，

但还是不甚理想。

根据以上状况，最终分析造成管道震动的原因就是气动蝶阀启闭开关时瞬间水压变化过大，水流对管道造成冲击而产生。那么，解决此问题的根本所在就是，减小水流冲击。最终

解决方案：在除雾器冲洗水上升垂直段管道布置成U型弯，并且在U型弯两端加装不锈钢波

纹膨胀节。这样在除雾器气动蝶阀启闭动作时，管道内的水流冲击回返至阀门小屋下方即被

横向的膨胀节和U型弯所吸纳，从而使得工艺水母管至工艺水泵之间不再产生震动。