國電康平發電有限公司2×600MW機組鍋爐為超臨界直流爐，每臺爐配備雙室五電場靜電除塵器，除塵效率大于99.83%，煙氣脫硫采用石灰石—石膏濕法脫硫，脫硫效率大于95%。整套脫硫裝置由多個系統組成，自2009年8月完成168h試運以來，運行情況總體良好，但在長期運行過程中，也暴露出一些影響脫硫系統穩定運行的常見故障。本文將針對這些故障進行詳細分析，并提出相應的處理措施，以期為同類脫硫裝置的運行維護提供參考。

    一、GGH轉子部件與固定部件刮卡故障

    （一）故障現象

    GGH在空負荷運行時，轉子運行正常，電動機電流平穩。但隨著機組負荷升高，電動機電流出現周期性脈沖式升高，嚴重時電動機因電流超過額定值而跳閘，導致脫硫系統被迫退出運行。檢查發現轉子徑向密封片有刮痕，環型旁路密封片撬起，轉子密封角鋼少部分有刮痕。

    （二）原因分析

    支撐軸承或導向軸承固定不牢固或強度不夠，導致GGH轉子轉動時發生晃動。由于轉子直徑較大，軸承部位的輕微晃動傳遞到轉子邊緣，就會產生較大的位移，使安裝在轉子邊緣的密封角鋼與固定部位發生刮碰。

    轉子角鋼表面車削不平，未處于同一水平面上，部分高出的部位在運行時發生碰觸。

    機組升負荷過快。轉子部分面積較大，受熱不均勻，GGH轉子受熱后膨脹會發生反蘑菇狀變形，邊緣向上升起，溫升越快變形量越大，超過預留膨脹空間便會發生刮卡。

    施工質量原因，GGH殼體部分位置的圓度不夠，距離轉子間隙過小，不能滿足轉子的徑向膨脹。

    設計原因，轉子距離旁路密封片和扇板的間距過小。為減少原煙氣向凈煙氣側的漏風量，設計按理論值為23mm，而檢查摩擦部位，轉子邊緣最大膨脹量為40mm，這是轉子發生卡死的主要原因。

    轉子蓄熱片結垢積灰后阻力增加，原煙氣和凈煙氣的流動形成側翻力，增大了轉子的晃動，隨著GGH運行時間的增長，刮卡現象愈發嚴重。

    （三）處理措施

    重新調整支撐軸承和導向軸承支座，使轉子各部位的間隙相同，并對強度不夠的部位進行加固。

    對轉子角鋼表面高度重新測量，確定基準面后，重新車削，確保角鋼上下兩面分別處于同一水平高度。

    在機組升負荷時，充分考慮GGH的膨脹時間。GGH受熱時邊緣先向上隆起，隨著全部受熱后，邊緣再向下回落。因此，要緩慢加負荷，注意觀察電動機電流，發現超流立刻停止加負荷，待GGH受熱均勻后再繼續加負荷。運行調度應全面考慮，不能只重視機組負荷而忽視脫硫設施。

    調整扇形板的高度，將轉子角鋼和扇形板之間的間隙調整為40mm，雖然這會增大漏風量，降低脫硫效率，但為了保證GGH的正常運行是必要的。

    雖然無法避免GGH蓄熱片結垢，但應采取有效措施減少結垢和積灰，當結垢嚴重時應及時清理。

    二、噴淋層噴嘴堵塞故障

    （一）原因分析

    部分噴淋層噴嘴堵塞后，漿液分布不均，對脫硫效率影響很大。主要原因如下：

    吸收塔漿液中存在大顆粒雜質，這些雜質在運行時通過漿液循環泵進入噴淋層噴嘴。由于噴嘴為倒錐體，雜質容易卡在噴嘴上，日積月累造成噴嘴堵塞。

    雜質的產生途徑主要有：一是系統中殘留的工業垃圾；二是因操作控制的原因，系統紊亂積垢生成顆粒較大的雜質；另外也存在襯膠管路損壞后，脫落的膠片被漿液帶入噴嘴。

    （二）處理措施

    在每次大小修后，徹底清理脫硫工藝系統，同時嚴格控制制漿系統、脫水系統以及地坑排水至吸收塔的污染物，避免雜質殘留在系統內造成噴淋層噴嘴堵塞。

    提高鍋爐電除塵器的效率和可靠性，減少煙氣中的粉塵進入脫硫工藝系統。

    運行控制吸收塔漿液中石膏過飽和度最大不超過140%，避免積垢形成雜質。

    選擇合理的pH值運行，漿液的pH值對系統結垢的影響程度較高。漿液的pH值高，有利于堿性溶液與酸性氣體之間的化學反應，對脫除SO?有利，但對脫硫的氧化會起抑制作用。適當降低并保持相對穩定的pH值，可以抑制H?SO?分解為SO??3，使反應物大多為易溶性的Ca(HSO?)?，從而減輕系統內的結垢傾向。同時，要保證吸收塔漿液的充分氧化，避免形成積垢。

    定期向吸收劑中加入添加劑，如鎂離子、乙二酸等，以緩解垢物的生成。

    在長期低負荷的情況下，不要長期停運噴淋層，應定期切換，防止煙塵及石膏附著在噴嘴上造成噴嘴堵塞。

    檢修時對循環泵入口濾網認真檢查，發現損壞及時處理。

    三、漿液循環泵機械密封經常損壞故障

    （一）易損原因

    漿液是容易沉淀的物質，當漿液進入機械密封內部后，在橡膠圈處結垢，影響橡膠圈的滑動和彈性，導致動靜環之間間隙增大，一旦有漿液進入間隙中，機械密封馬上磨損。

    原裝的循環泵無機械密封冷卻水，在高濃度的漿液環境中使用，機械密封溫度高，磨損嚴重，縮短了其正常使用壽命。

    進口機械密封裝配精細，當泵的軸承游隙稍有增大后，軸運行中晃度增大，機械密封容易損壞。

    漿液循環泵停運后，機械密封處的漿液沖洗不干凈，長時間停運，機械密封動靜部發生結垢，再啟泵運行時，機械密封損壞。

    安裝操作不當，安裝間隙調整不好。

    （二）延長使用壽命的措施

    為降低更換機械密封的成本，可將進口機械密封國產化，與產品質量可靠、技術能力強的生產廠家合作，對損壞的機械密封進行修復，只更換損壞的動、靜環和密封膠圈。

    對機械密封進行改進，增加冷卻水管和冷卻水室，使冷卻水在漿液和機械密封之間形成隔離層，減輕漿液對轉動部件的磨損及避免漿液沉積；同時增大靜環凸槽內口直徑，以免泵軸承少量磨損時機械密封動、靜環損壞。

    請機械密封廠家的專業人員親自到現場指導安裝工作，避免因人為原因導致的損壞。

    注意運行操作。啟泵前先開啟冷卻水門，再啟泵；停泵后應先將管路內的漿液沖洗干凈后，再停冷卻水和循環泵；短時間內停泵或運行中冷卻水中斷，應先檢查機械密封的溫度，不能在溫度較高的情況下投入冷卻水，以免動、靜環損壞。

    四、漿液循環泵葉輪磨損故障

    （一）磨損原因

    石灰石粉顆粒較大，對葉輪形成沖刷。從磨損后的葉輪檢查來看，這是葉輪磨損嚴重的主要原因。

    泵揚程偏大，存在氣蝕現象。葉輪的背部及產生渦流處磨損較嚴重可以證明這一點。

    （二）采取的措施

    用國產葉輪替代進口葉輪。目前湖北襄樊五二五公司設計制造的特種耐蝕、耐磨全合金漿液循環泵，在國內同行業使用中反響良好，完全可以替代進口葉輪，且價格僅為進口葉輪的三分之一。

    采用葉輪表面陶瓷修補技術，在葉輪使用一年后對其進行修補，達到葉輪翻新的目的，這種方式相比葉輪國產化的成本還要低一些。

    在運行中要嚴格保證石灰石粉的顆粒度達到標準，不合格產品不允許進廠。

    五、除霧器運行中壓差大故障

    （一）原因分析

    除霧器運行中壓差增大的原因較為復雜，主要包括以下幾個方面：

    噴淋層噴嘴堵塞是除霧器葉片結垢的主要原因。噴淋層噴嘴大面積堵塞后，煙氣的穿透力增強，攜帶大量漿液顆粒上行。這部分煙氣溫度相對較高，很容易將灰垢留在葉片上。如果仍按原有的沖洗頻率和水量沖洗，已無法滿足除霧器葉片的沖洗需求，積灰迅速在S型葉片的腰中堆積，形成石膏垢，在只有0.2MPa左右的沖洗水壓下，很難將除霧器徹底沖洗干凈，導致除霧器工況持續惡化，壓差嚴重超標。

    從除霧器各級葉片結垢情況來看，第一級除霧器迎風面葉片屋脊頂部最為嚴重。這與除霧器沖洗噴嘴的沖洗模型有關，設計要求噴嘴與葉片最大距離在1m以內，而實際噴嘴距屋脊處的距離較遠，沖洗效果相對較差，導致沖洗不足的部位易形成結垢。一旦葉片上形成晶粒基體，很快會在此基礎上長大，這是除霧器屋脊頂部易結垢的主要原因。

    在運行中，煙氣的流速對除霧器的性能有很大影響。保持較高的煙氣流速可以得到較好的分離效果，但一旦超過臨界流速，會造成除霧器液滴二次攜帶，影響除霧效果。

    除霧器塔體處的結垢是除霧器葉片結晶物的外延，靠近塔體的葉片上石膏緩慢生長，最終擴展到塔體上，并進一步生長產生大量結垢。

    檢查除霧器沖洗模型發現，部分噴嘴噴出的為水柱，并非擴散開的水幕，不能有效覆蓋葉片，存在盲區，導致沖洗不徹底。

    （二）處理措施

    利用停爐機會，采用人工敲打方式對除霧器葉片進行徹底清理，并逐一檢查除霧沖洗噴嘴，更換損壞的噴嘴，確保除霧器的沖洗效果。

    盡量消除除霧器的結垢現象。除霧器發生結垢的原因通常是在氧化程度低下甚至無氧化發生的條件下生成的反應物Ca(SO?)?.?(SO?)?.??/?H?O（稱為CSS軟垢），使系統發生堵塞。控制氧化是目前采取的一個有效方法。實驗研究表明，當亞硫酸鈣的氧化率為15%～95%，鈣的利用率低于80%時，硫酸鈣容易結垢。采用抑制或強制氧化的方法，將氧化率控制在小于15%或大于95%，可有效控制硫酸鈣結垢。

    采取有效措施，保證噴淋層噴嘴可靠運行，使漿液均勻完整地覆蓋噴淋層，減少熱煙氣逃逸和漿液過量攜帶。

    第一級除霧器葉片的負載最大，后面的葉片負擔相對較輕。因此，修改除霧器沖洗功能組，增加第一級沖洗的頻率和沖洗時長，調整合適的二級沖洗模式，以達到最佳的沖洗效果。

    合理控制吸收塔漿液池的液位，確保除霧器能及時得到沖洗。

    通過運行調節，盡量保證除霧器在合適的參數狀態下運行，以確保達到最好的除霧性能，并防止除霧器發生結垢和堵塞。

    加強除塵器的管理，提高除塵器的效率和可靠性，嚴格控制煙氣中的含塵量，減輕灰塵對脫硫系統的污染。

    定期檢驗除霧器的壓差變送器，為運行提供準確的判斷，及時采取措施，確保除霧器在清潔的狀態下運行。

    六、GGH積垢堵塞故障

    （一）積垢情況

    轉子換熱元件冷端最外圓弧的區域積垢最為嚴重，垢物非常致密、堅硬，占整個換熱元件截面的25%，損失非常大。其他區域也有較多積垢，而轉子換熱元件的熱端相對較為干凈。

    （二）原因分析

    近年來電煤供應緊張，原設計煤種無法充分供應，電廠被迫摻燒設計外煤種及劣質煤，導致靜電除塵器的除塵效果降低，煙氣系統含塵量增大，從而增加了GGH換熱元件積灰的可能性。

    除霧器在運行中，有一定數量的石膏漿液透過除霧器逃逸，進入GGH換熱元件。這部分漿液較難清除，容易在GGH換熱元件上附著并固化。

    GGH是旋轉設備，運行時外圓的線速度最高，吹灰吹掃時作用在外圓的時間相對較短。由于外圓上積灰最為嚴重，吹灰不徹底，日積月累在外圓上形成嚴重的附著物。

    GGH在線沖洗設備本身存在缺陷。康平發電有限公司的吹灰器采用的是落后的擺臂式吹灰器，存在刮卡現象，噴嘴距離較大，達不到預期的吹灰效果。

    （三）采取的措施

    加強電除塵器的維護，嚴格控制電除塵器的投入率和除塵效率，使其保持長期高效運行，從而控制進入脫硫系統的煙氣含塵量。

    對吹灰器進行改造，將擺臂式吹灰器改為伸縮式吹灰器，以提高設備的運行穩定性和吹灰效果。

    利用機組停運的機會，對GGH換熱元件采用高壓水進行人工徹底清理，清除殘余的積垢。

    加強GGH煙氣出入口壓力變送器的維護，以便隨時掌握換熱元件的結垢情況，根據實際情況適當增加高壓水沖洗的次數。

    每次停爐時都要對吹灰器噴嘴進行檢查和清理，同時對高壓水泵濾網要定期檢查和清理，確保沖洗系統的正常運行。

    七、石膏脫水系統故障

    （一）常見故障

    旋流分離器管路磨損及噴嘴脫落。由于旋流分離器依靠離心作用使石膏與水分離，漿液流速較高，導致管路磨損快，噴嘴受振動和沖擊，容易松動和脫落。

    真空皮帶容易跑偏。造成皮帶跑偏的因素較多，主要包括：安裝質量原因導致各托輥不平行；個別托輥磨損或軸承損壞，轉動阻力加大；調偏托輥松動或調整不到位。

    濾布損壞。濾布在運行中始終處于反復自動調偏中，總在左右擺動，使濾布出現縱向褶皺，長期運行后，褶皺部位磨損，形成縱向裂口。此外，有雜物落入濾布中，也會導致濾布損壞。

    （二）預防措施

    適當控制旋流分離器漿液的流速，以減少設備磨損。同時，經常檢查噴嘴，發現松動及時安裝牢固。

    定期檢查托輥，發現轉動不靈活的及時更換軸承。對托輥的平行度和水平度進行找正，確保其安裝質量。緩慢調整調偏托輥的手輪，長時間觀察并找正，保證其調整到位。

    將濾布的調偏行程控制在最小范圍內，以減少濾布的擺動和磨損。通過技術改造增加去皺托輥，改善濾布的運行狀態。在運行過程中，經常巡視檢查，發現松動的部件及時固定，防止其脫落后掉入濾布中造成損壞。一旦發現濾布有異物，要及時停運設備，清除異物并查明原因后再啟動設備。

    總之，石灰石—石膏濕法脫硫裝置在運行過程中會出現各種故障，影響脫硫系統的穩定性和脫硫效率。通過深入分析故障原因，并采取相應的處理措施，可以有效提高設備的可靠性和降低維護成本，確保脫硫系統的正常運行，為電力行業的節能減排和環境保護做出貢獻。同時，隨著技術的不斷進步和運行經驗的積累，我們應不斷探索和創新，進一步優化脫硫裝置的設計、運行和維護，以適應日益嚴格的環保要求。