冯虎林

（河南省新乡市新乡中新化工有限责任公司，河南新乡 453800）

目前中新化工有限责任公司动力岛有4台高压循环流化床锅炉，型号为UG-150/9.8-M5无锡华光锅炉，烟气SO2处理采取炉内钙法脱硫和湿式氨法脱硫相结合的方式。吸收塔直径为10.76m，高度为45.2m，塔内采用玻璃鳞片防腐。吸收塔自下而上可分为五个功能区：1）浓缩区：该区为脱硫塔浆池区，主要功能是将浆液中的水分蒸发，浓缩浆液的作用，并且可以用于硫酸铵的结晶和亚硫酸铵的氧化，此区设置两台浓缩循环泵，一台脉冲搅拌泵用于塔底浆液池的脉冲悬浮搅拌；2）吸收区：该区包括三层吸收喷淋层，其主要功能用于吸收烟气中的酸性污染物及飞灰等物质，循环浆液由喷淋层下方的积液盘收集，再自流至塔外的吸收循环槽内；3）水洗区：该区包括两级水洗，主要目的是为了降低氨逃逸及气溶胶现象的出现，每级水洗喷淋层下方均有积液盘，将水洗水收集至塔外的水洗水槽里。集液盘上方设置了填料，加强对气溶胶的捕捉。4）除雾区，设置三级屋脊式除雾器和一级除沫器，用于分离烟气中夹带的雾滴，将烟气颗粒物控制在10mg/Nm3以内，降低对下游设备的腐蚀，节约用水；减少结垢，降低吸收剂的消耗。

自2019年4月以来，吸收塔12m浓缩喷淋层筒壁陆续出现不规则点状泄漏，同时发现浓缩喷淋泵入口过滤器内有大量玻璃鳞片碎片等异常情况，根据工艺运行特点及湿式氨法脱硫设备结构，对吸收塔泄漏的原因及处理措施进行分析。

1 分析原因

1.1 塔内壁防腐层脱落，脱硫浆液腐蚀碳钢塔体

吸收塔塔内衬附着不牢固为主要原因。本吸收塔采用碳钢+玻璃鳞片防腐设计，金属和鳞片的结合面先做喷砂处理，鳞片内衬包括基底涂层、增强层、耐磨涂层和外涂层。如在防腐施工时，出现筒壁基体喷砂除锈不彻底，以及玻璃鳞片刮涂未按施工工艺进行施工，固化时间短，将导致防腐材料与金属面黏结不良。在运行过程中，一旦玻璃鳞片防腐层出现膨胀开裂或被浆液冲刷掉，吸收塔塔壁金属基体就会与浆液直接接触，产生严重的化学腐蚀，使破损部位的塔壁被快速腐蚀，最终导致塔壁变薄穿孔，造成吸收塔浆液泄漏。

1.2 浓缩喷淋层喷嘴角度安装偏差，喷淋浆液冲刷塔壁

吸收塔本次泄漏的位置处于浓缩喷淋层，2019年4月底在塔西侧出现第一个漏点，5月在塔的四周频繁出现新漏点，漏点数量不断增加，6月以来，漏点发展速度放缓，主要集中在已泄漏区域贴补钢板的焊缝处。由此看出，该区域防腐层长时间受喷淋浆液冲刷，出现机械磨损，喷嘴角度偏差引起防腐层破损程度不同，导致吸收塔先后出现局部泄漏情况。

1.3 浓缩喷淋层玻璃钢管线泄漏，浆液冲刷塔壁

因吸收塔喷淋层玻璃钢管质量有缺陷，未添加防磨剂SiC，导致管道耐磨性达不到要求，随着运行时间的增加，浓缩喷淋管磨破泄漏，浆液冲刷塔壁，造成吸收塔玻璃鳞片防腐层损坏，筒壁金属基体直接接触浆液产生严重化学腐蚀 泄漏。

1.4 烟气含尘量偏高

取样发现浆液颜色偏黑灰色，沉淀物中含尘量在8%以上，说明烟气中含尘量较大，不仅不利于硫酸铵出料，含尘浆液还加剧了对吸收塔玻璃钢喷淋管及塔壁的冲刷。高度怀疑除尘器滤袋存在漏灰情况，经对每台除尘器出口烟气粉尘检测，发现1#、3#锅炉除尘器滤袋有漏灰现象，1#除尘器出口含尘量为72mg/m3，3#除尘器出口含尘量为240mg/m3，均超过正常运行指标。

1.5 脱硫浆液密度偏高，结晶颗粒析出较多

（1）氨法脱硫技术以水溶液中的 NH3和SO2反应为基础，在多功能烟气脱硫塔的吸收段，液氨与水将锅炉烟气中的 SO2吸收，得到脱硫中间产品亚硫酸铵或亚硫酸氢铵的水溶液。主要化学反应式：

上述反应式表明，在脱硫塔内烟气中的 SO2被吸收，生成亚硫酸氢铵或亚硫酸铵；生产过程中（1）式最先进行，（2）、（3）式是正常生产情况的反应。为有利于吸收反应持续进行，需在吸收液中注入氨使吸收液再生。再生反应式：

加氨同时还发生下列反应：

当部分吸收液流经氧化循环槽时，鼓入氧化空气使亚硫酸铵氧化成硫酸铵：

（2）吸收塔浆液密度较高，硫酸铵在塔内结晶严重，使浆液中固体颗粒增加，加剧喷淋管和筒壁的冲刷磨损，加快碳钢塔壁腐蚀，吸收塔漏点发展加速。

2 处理措施

2.1 计划做好吸收塔塔壁厚度监测及堵漏作业

及时做好吸收塔喷淋层区域塔壁测厚工作。定期对泄漏区域塔壁定点测厚，将数据制表做趋势变化图，对腐蚀发展情况进行风险评估，制订风险管控措施，确保吸收塔能够安全运行。同时加强吸收塔巡检力度，对新出现漏点及时检修消漏，对塔壁减薄区域提前焊接不锈钢板，防止漏点出现。

2.2 漏灰滤袋除尘器滤室暂时切出和倒炉更换滤袋

（1）暂时关闭1#除尘器、2#滤室提升阀，随后检测1#除尘器出口烟气粉尘含量为8.3mg/m3，烟气粉尘含量显著降低，待机会停炉后对泄漏滤袋进行更换。

（2）3#除尘器为过滤精度10mg/m3高硅氧覆膜滤袋，该滤袋不耐磨损，气流冲刷晃动导致覆膜磨损，容易漏灰。经倒炉后停3#除尘器，全部更换为PPS、PTFE混纺覆膜滤袋。

2.3 优化工艺，加大脱硫浆液置换

对生产工艺进行优化调整，在不影响浓缩喷淋情况下，减小浓缩喷淋量减轻筒壁的冲刷，但需确保浓缩区烟气温度不得超过60℃，避免烟气超温损坏设备。同时加大吸收塔浆液置换，通过沉淀池灰分沉淀，减少浆液含灰量以减轻对吸收塔玻璃钢喷淋管及塔壁的冲刷。

2.4 提高硫酸铵出料，降低塔内浆液密度

提高硫酸铵出料，确保吸收塔内浆液密度始终低于1.25kg/m3。若因设备故障或其他原因导致不能及时出料造成的吸收塔密度升高，应将吸收塔浆液打至老脱硫塔一部分，并向吸收塔内补充新鲜工艺水，降低吸收塔内浆液密度。尽量降低硫酸铵在塔内结晶，减少浓缩喷淋浆液含固量，减轻对管线及塔壁的冲刷。

2.5 超低排放装置计划检修

（1）为彻底解决吸收塔泄漏问题，本公司于2020年元旦全系统停车，对超低排放装置进行检修。经塔内检查发现主要问题有：①塔底积料较多，清料时发现脉冲悬浮搅拌母管崩断一段，多数喷嘴堵塞严重，导致脉冲搅拌不均，积料严重。②浓缩区喷淋层喷头堵塞约1/2，部分喷嘴喷射浆液直冲塔壁，造成塔壁严重冲刷，呈沟壑状破损，采取局部更换钢板方式修复筒壁，喷淋层玻璃钢管全部更换耐磨材质。③吸收塔入口原烟道事故喷淋区域防腐破损脱落严重，导致鳞片碎块堵塞过滤器及喷嘴，采用耐高温玻璃鳞片施工。④塔外脉冲悬浮搅拌泵入口安装蓝式过滤器1台，减少异物堵塞脉冲悬浮搅拌喷嘴，确保浓缩区搅拌均匀。

（2）吸收循环槽及一、二级水洗槽检修，清理内部大量积料及异物，保证水洗喷嘴及吸收层喷嘴的可靠运行。

3 结语

吸收塔是烟气氨法脱硫装置的核心设备，其内衬玻璃鳞片防腐因受运行环境、以及施工条件和质量的影响，运行一段时间会出现各种防腐层损坏情况。因吸收塔内防腐层面积大，运行情况复杂，加大了检查难度。为此，要在每次检修时，对易发生问题部位的防腐层进行详细检查，并采取对应的处理，这样可以极大减少吸收塔泄漏的风险，提高脱硫装置运行的可靠性，实现企业烟气环保达标排放。