燒結煙氣脫硫塔檢修質量對使用壽命的影響
隨著目前環保形勢日益嚴峻，在國家對鋼鐵行業煙氣排放要求的嚴格管控形勢下，我們對于煙氣排放相關的環保設備、設施進行有效的檢修、對檢修質量有效管控尤為重要。
近幾年來，由于對煙氣排放設備、設施檢修重視程度不夠，和缺乏相關檢修項目技術標準及要求，在投入運行后，短期內出現主體設備因受腐蝕、銹蝕而導致被迫停產檢修現象（如圖1，圖2所示）時有發生。對新上線設備缺陷點的檢查力度不夠，因設計缺陷而造成超排現象發生，最終致使生產中斷，使企業損失較為嚴重。因此，對相關設備檢修質量的保證，使其壽命的增加至關重要，這里對所經歷過的燒結濕法煙氣脫硫塔體大檢修項目的管控對使用壽命的影響進行分析。
01脫硫塔內結構分析
目前鋼鐵企業所采用的脫硫工藝及結構有很多種，以燒結廠循環濕法脫硫的塔內結構為例（如圖3所示）：自下而上分為漿液區、煙氣入口區、噴淋區、一層噴淋覆蓋區、二層噴淋覆蓋區、三層噴淋覆蓋區、除霧器區、煙氣出口區，根據塔體結構對噴淋覆蓋的噴頭選用要求較為嚴格，噴頭材質一般為碳化硅。根據覆蓋面積選用的噴頭角度有100°和120°，一般為100°分布在噴淋一層、二層，120°分布在噴淋三層，這樣對于煙氣通過區域能有效覆蓋，在噴頭覆蓋區域漿液與煙氣進行結合后，再次通過兩層除霧器后，最后經脫硫出口排出。
02脫硫漿液循環分類
根據漿液循環形式，燒結煙氣脫硫分為塔內循環、塔外循環兩種形式，從空間考慮，塔內循環比較節省空間，相比之下，塔外循環就需要有足夠的空間設置漿液循環攪拌池，而我們公司選用的是后者，對于塔體檢修而言，脫硫吸收塔的內部檢修均有相似之處，故對塔內循環檢修項目進行分析介紹。
針對塔內循環的濕法-煙氣脫硫而言，攪拌形式可分為脈沖式和側攪拌式（如圖4），脈沖式循環方式特點：即在塔底漿液區設置循環脈沖泵2-3臺，一般設置3臺，兩用一備的配置，根據煙氣脫硫塔底漿液區的面積及容積進行設計施工，就是利用循環泵將石灰漿液通過泵體進行加壓，然后再由泵出口管路變徑縮小出口面積后，一般根據塔底循環面積而定，變徑出口數量10-13個選擇，依據變徑比例及循環脈沖泵型號選擇為準，出口壓力迅速提升，出口管末端垂直距離塔底380-420mm為宜，因為這個范圍的選擇原因有兩個：
其一，是因為脈沖管路出口變徑增加了出口壓力，同樣也增加了出口介質對塔底的沖刷，這樣會增加對塔底防腐層的磨損，使其防腐層使用壽命大大降低，因此在這里強調，采取對應措施就是，在對應脈沖管路出口塔底位置，進行做防腐層同時鑲嵌δ=8-10mm耐酸堿瓷磚，鑲嵌耐酸堿瓷磚面積是對應脈沖管路出口位置邊長1米的正方形即可（如圖5所示），這樣可以緩沖介質對于塔底的沖刷，有效的保護了塔底防腐層，使其使用壽命至少延長8-12個月。
其二，如果距離塔底過遠，雖然對塔底沒有危害，但是，在塔底會形成反沖盲區，石灰漿液會在塔底形成漿液粘接，慢慢會形成堆積現象，逐漸形成大面積堆積，影響循環脈沖整體效果，嚴重時會對漿液區均勻脈沖造成影響，最終導致影響脫硫數據，而被迫長時間停產檢修處理，所以，對于此類塔內脈沖式循環方式檢修安裝脈沖管路出口位置尤為重要，應該在檢修時注意。另外，對于管路材質的選擇，應該選擇帶有碳化硅耐磨層的玻璃鋼管路，耐磨層厚度一般為2-3mm，這樣可以減少漿液對于管路內壁的沖刷磨損，增加管路使用壽命。對于脈沖管路托架防腐及固定，托架如果選用材質為型鋼，那么型鋼表面就必須進行噴砂除銹（在整個脫硫塔內拆除工作完畢后涉及防腐層位置均需要一次性噴砂除銹）確認清理徹底噴砂雜物后，涂玻璃鱗片防腐處理，固定方式最好采用專用316L材料的抱卡，抱卡所用螺栓應該采用材質為316L專用螺栓，如果抱卡與托架之間需要焊接的，則要在焊口位置除銹防腐處理？傊，綜合上述幾點，對于煙氣脫硫塔內循環脈沖方式漿液區檢修時是應該要注意的。
03側攪拌式漿液區檢修
對于塔內側攪拌式的漿液區檢修，主要是對側攪拌機的檢修，而其它方面，就沒有脈沖管路及托架一些復雜的結構了，防腐層方面與脈沖式的防腐檢修一致。那么以90平米燒結機脫硫為例，一般講，90㎡燒結機脫硫塔，塔內循環的側攪拌機為3臺，均布在距離塔底1米至1.2米位置，在吸收塔漿液池的下部，沿塔徑向布置側進式攪拌器，其作用是使漿液的固體維持在懸浮狀態，同時分散氧化空氣。攪拌器安裝有軸承罩、主軸、攪拌葉片、機械密封。攪拌器葉片安裝在吸收塔降池內，與水平線約為9-10°傾角、與中心線約為7-8°傾角。攪拌槳型式為三葉螺旋槳，軸的密封形式為機械密封。在吸收塔旁有人工沖洗設施，提供安裝和檢修所需要的吊耳、吊環及其他專用滑輪。采用低速攪拌器，有效防止漿液沉降。吸收塔攪拌器的攪拌葉片和主軸的材質為合金鋼。在運行時嚴禁觸摸傳動部件及拆下保護罩。向吸收塔加注漿液時，攪拌器必須不停地運行。檢修時，主要清理螺旋槳周圍沉積物，檢查葉片有無變形或磨損，如有變形則進行校正，磨損進行更換處理。對于漿液區在檢修時，對防腐層進行修復，對于塔內循環防腐層的要求，首先清除舊防腐層，尤其是對塔壁的清理，要仔細進行檢查，尤其是噴砂除銹之后，對塔壁要檢查仔細，防止剩余殘留物影響防腐層與塔壁的粘合，一般防腐層結構：底層為2-2.5mm玻璃鱗片防腐層，中間層為0.8-1.2mm玻璃絲綿與防腐劑粘合物，外層為1.2-1.5mm玻璃鱗片防腐層。塔內循環漿液池一般高的在于其入口底板以下至塔底位置需要按此方法進行防腐處理。那么，對于塔外循環漿液區來講，因塔外設置專用的漿液循環池，這里就不對漿液池進行描述，雖然塔外有專用的漿液池，但是因為漿液匯集塔底，通過回收管路流回漿液池，所以，在做防腐層的要求為，自塔底至高于回收管路上口500-1000mm位置，周邊塔壁防腐層要求與塔內循環漿液池的塔壁防腐層一樣的結構數據。
04煙氣入口區檢修
一般在距離煙氣入口位置向塔外來氣方向10-12米延長位置的周邊進行噴砂除銹，做玻璃鱗片防腐處理，鱗片厚度2.5-3.2mm,對于煙氣入口降溫噴淋檢查處理時，一般檢查噴淋管路是否有堵塞，管路如果無堵塞現象，其次檢查固定托架及噴頭有無松動，特別是噴頭，多次大修實踐證明，采用316L材質螺旋噴頭效果明顯好于其它材質噴頭。噴淋管路則選擇一般厚度為8-10mm的玻璃鋼管路即可，固定方式為玻璃絲綿及防腐劑混合捆綁管路與托架或利用抱卡形式固定，后者需要316L材質抱卡及螺栓。更應該注意的是，由于煙氣中含有雜質，加之與降溫噴淋的水混合后，對煙氣入口底板既有腐蝕性，又有沖刷性，如果只是常規做玻璃鱗片防腐層，那么最多使用兩年就會出現破損現象，針對此現象，可以選擇在做玻璃鱗片防腐層時在上面鑲嵌防腐瓷磚，厚度8-12mm均可，可根據煙氣入口形狀選擇單塊瓷磚面積，一般單塊瓷磚200*200mm或300*300mm，這樣就相當于給煙氣入口底板有在防腐層基礎上多了一層鎧甲，經實踐證明，壽命至少增加一年半到2年，因此，對于煙氣入口大檢修時采取上述防腐措施較為重要。
05噴淋循環泵檢修
根據葉輪磨損程度進行檢修，（如圖7）一般來說，循環泵檢修主要針對葉輪及機封，葉輪選擇材質為316L或耐酸堿材質的材料均可，就能保證其使用壽命，機封則選用原廠家的產品，這里不做詳細介紹。
06噴淋區檢修
噴淋噴砂除銹后，自煙氣入口上邊至噴淋區第3層上方（第一層除霧器下方）止，塔壁防腐層厚度均為2.7-3.4mm范圍進行玻璃鱗片防腐，這里重點對噴淋層的鋼結構梁的防腐進行說明，因為鋼梁防腐層質量關系到噴淋層壽命，鋼梁既要承擔噴淋管路的重量，也要承受噴淋沖刷，在檢查其防腐層厚度時尤為嚴格，防腐層厚度必須保證≥3.2mm，捆綁式固定方式時必須保證用防腐劑把玻璃絲綿浸泡到位，將玻璃鋼管路固定牢固。其次，應該注意按照圖紙分布噴淋管路及噴頭，更要注意的是在安裝塔內噴淋主管路與塔體法蘭連接時密封性與牢固性。
07除霧器區檢修
對于脫硫最后工藝同樣也是最后防線的除霧器檢修，這里進行介紹，吸收塔安裝一套兩級除霧器及三層沖洗系統（如圖8）。除霧器采用平板或其它形式。除霧器的設計能夠滿足高效分離細小的液滴同時保證較低的壓降。除霧器采用平板式設計，安裝在吸收塔內上部以分離煙氣夾帶的霧滴。除霧器出口的液滴殘留成分要滿足要求。除霧器的設計、安裝和運行應能保證可利用率高、除霧效果好。殘留濕份和對應的液滴尺寸滿足相關規定。除霧器系統至少由兩級組成，特別應注意FGD裝置入口的飛灰濃度。除霧器系統應包括去除沉積物的沖洗系統。運行時根據相應沖洗程序進行自動沖洗。除霧器采用增強聚丙烯（FRPP）材料，能承受高速水流，特別是人工沖洗時高速水流的沖刷。
除霧器由若干模塊組成，通過連接件結合在一起，同時還允許能夠方便拆裝。單個組件不需超過兩人即可進行搬運和維修，而且組件能通過吸收塔體除霧器段的人孔門。在吸收塔除霧器區安裝有兩個DN800mm的人孔。除霧器組件能通過此人孔進行安裝和檢修。通道的設置和采取的措施便于維修時對內部組件進行固定和拆卸。除霧器布置設計和吸收塔設計統一考慮。不會導致除霧器出口煙道積污。在二級除霧器下游提供的測試孔可以進行性能測試。除霧器采用兩級疊加布置。每一級的除霧器元件組件安裝在一層支撐梁上，并且在每一排的最后密封。除霧器支撐梁可作為維修通道，至少能承受300kg/㎡的活荷載，以便于快速和安全的檢查。除霧器系統配備沖洗水系統,包括：噴嘴、管道、管卡等。除霧器清洗水管、噴嘴及管卡由增強聚丙烯(FRPP)制作。除霧器沖洗系統采用三級沖洗，在第一級除霧器（粗除霧器）下側布置第一級沖洗向上沖洗，在第一級除霧器（粗除霧器）上側布置第二級沖洗向下沖洗，在第二級除霧器（精除霧器）下側布置第三級沖洗向上沖洗。除霧器沖洗系統設計應能沖掉污垢，使除霧器避免結垢以確保長期無故障運行。沖洗水管帶有法蘭并與塔外的法蘭連接。沖洗噴嘴保證在任何時候都防止結垢，相鄰噴嘴的噴淋模式要能重疊以保證堵塞的區域得到100％的沖洗。噴淋模式至少要保證30％的重疊（平均值）。噴嘴與除霧器不同區域的單獨沖洗水母管連接。自動開關閥位于接近殼體外部的每根母管上，使每根母管能獨立運行，所有的母管與沖洗水供應管道連接。應能對沖洗水的壓力進行監視和控制，沖洗水母管的尺寸應能使每個噴嘴運行在平均水壓的波動范圍之內。除霧器沖洗用水由FGD工藝水提供。噴嘴和管子的連接簡單牢固，噴嘴和連接管要能在運行條件下承受動荷載并且長時間保持牢固。所有的結構包括除霧器組件，沖洗系統和支撐都應有足夠的強度來抵抗氣流壓力，從而避免在吸收塔內的實際運行中產生振動。保證除霧器正常適宜工作溫度為5℃-90℃，并且在120℃能短時間（20分鐘）正常運行。所有的法蘭連接采用HG20593-97標準。
除此之外，還應該注重定修時對除霧器的清理，對除霧器片之間夾雜的物質，可以利用人工或高壓水進行有效清理保證其通暢，是行之有效的唯一方法，因此，利用日常檢修時間和停機機會，對除霧器進行維護保養是非常重要的！
08結語
嚴格對上述塔體內部區域：塔底防腐層、煙氣入口區防腐層、噴淋區防腐層、除霧器區檢修進行階段性質量管控，利用有效的檢測工具，對過程進行實時監督，必然會保證煙氣脫硫吸收塔長壽、高效運行，以達到生產長效穩定、環保數據穩定目標。
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