烟气中SOx对除尘器喷吹清灰系统的危害分析与防治

鄢小伟

（福建龙净环保股份有限公司，福建龙岩 364000）

0 引言

2003年3月，我国首台电袋复合除尘器在上海浦东水泥厂窑尾除尘成功投运[1]，随后得到快速推广应用。电袋复合除尘技术通过有机复合与创新，充分结合并发挥了电除尘器与布袋除尘器的各自优势，具有长期稳定低排放、滤袋使用寿命长、设备能耗低等优点。

含尘烟气经袋区滤袋过滤后，滤袋表面沉积粉尘，随着粉尘厚度增加，除尘器阻力逐渐增大，通过周期性地压缩空气喷吹，使滤袋表面粉尘层脱落并沉降至灰斗，从而使除尘器阻力控制在一定范围内的装置，称为喷吹清灰系统。该系统是电袋复合除尘器的核心部件之一，清灰性能好坏直接影响到清灰效率、滤袋使用寿命、系统运行阻力等[2]。

燃煤电厂锅炉的污染排放物是粉尘、硫氧化物SOx（SO2为主）、氮氧化物NOx等。烟气中的SO2（S+O2→SO2）在金属氧化物等催化剂的作用下进一步氧化生成SO3（2SO2+O2→2SO3），SO3与烟气中的水蒸气生成硫酸蒸气。当电袋除尘器清灰系统中喷吹管和脉冲阀位置温度低于酸露点时，硫酸蒸气就在壁板上冷凝成硫酸造成酸腐蚀[3]。作为电袋除尘器的关键部件，清灰系统喷吹管的合理设计和脉冲阀膜片质量直接关系到电袋复合除尘器的整体使用寿命及除尘效率。

1 现场情况

1.1 情况反馈

江西某电厂#5炉原配套使用双室双列四电场电除尘器，由于无法满足国家排放标准，经经济技术分析后改造为“一电三袋”式电袋复合除尘器，2019年#5炉改造完成并投入使用，改造后出口排放经检测为7.8 mg/m3。

运行一年后，用户反映清灰系统气包压力不稳定、压力变低，初步判断气路有漏气可能，脉冲阀清灰有动作，但是无法正常清灰，滤袋积灰，清灰周期短，除尘器进出口差压大于1 100 Pa。

1.2 检查方案

首先，检查压缩空气气路是否存在漏气现象，检查储气罐、过滤器、减压阀是否正常工作，气包、弯头等连接处是否密封焊接。

其次，检查脉冲阀内部零件是否出现异常。调节气包前压力阀，将清灰压力由原来的0.25～0.35 MPa调高至0.4～0.5 MPa，停止脉冲清灰，用医用听筒在喷吹管上辨认是否有明显的漏气现象，检查所有喷吹管，有漏气的则做好记号，等待拆下检查。

最后，停运清灰喷吹系统。关闭压缩空气管道截止阀，打开过滤器和气包放水阀，放空过滤器和气包内压缩空气；用专用工具根据记号拆下脉冲阀。

1.3 压缩空气气路检查情况

压缩空气系统气路管道密封焊接，用肥皂水淋湿焊缝并无明显的漏气现象，但是储气罐排污口水汽严重（图1），清灰气包前过滤器排污口处油水污渍明显（图2），值班人员每隔3 h需进行排水、排污。

图1 储气罐排污口水汽

图2 气包前过滤器排污口污渍

1.4 喷吹管检查情况

喷吹管管口约300 mm 范围内腐蚀痕迹明显（图3）。

图3 喷吹管管口腐蚀

1.5 脉冲阀检查情况

脉冲阀阀座内有大量油污、水分和泥沙杂质（图4），且螺栓、螺母、金属垫片腐蚀及穿孔（图5、图6）

图4 脉冲阀座内油、水、杂质

图5 脉冲阀座螺栓螺母腐蚀

图6 脉冲阀座穿孔

2 原因分析

根据电袋除尘器运行情况和现场检查结果分析：

（1）用户提供的压缩空气品质差，含油、水等杂质成分多，没有达到无油水品质，不符合国标GB/T 13277.1—2008《压缩空气 第1部分：污染物净化等级》中净化等级的要求；

（2）由于受到烟气SOx的酸腐蚀，喷吹管管口管壁变薄，此处密封圈与脉冲阀密封失效，造成压缩空气在气包内形成内泄，气包一直在补气中，压力不稳定；

（3）脉冲阀受到酸腐蚀，核心零件膜片上金属垫片腐蚀严重至穿孔，在电磁阀工作信号下没法正常开启、关闭，无法完成脉冲清灰动作，清灰失效。

在上述三种因素综合作用下，压缩空气从气包直接进入喷吹管内，脉冲阀无法通过脉冲清灰动作对滤袋进行正常清灰，从而导致滤袋外层积灰无法清除，致使布袋内外差压增大，清灰周期缩短。

3 防腐措施及处理方案

3.1 提高压缩空气品质

在空压机系统后增加过滤干燥装置，降低压缩空气中颗粒、油、水等杂质含量[4]，使其达到国标GB/T 13277.1—2008的要求（6，3，4）。电袋除尘器运行中，值班人员按时给压缩空气主管上储气罐、气包前过滤器、气包进行放水和排污，减少压缩空气中的杂质。

3.2 喷吹管管口涂刷防腐涂层

拆下所有脉冲阀，清理喷吹短管。用砂纸打磨除锈，然后在管口内壁上涂刷防腐涂层（图7），保持表面平整，自然干燥。

图7 喷吹短管除锈防腐

3.3 脉冲阀膜片、螺栓、螺母涂刷防腐涂层

更换已经腐蚀损坏的脉冲阀膜片，新的膜片金属垫片上涂刷防腐涂层（图8），保护金属垫片和螺栓、螺母，自然干燥24 h后重新装回。

图8 更换损坏的脉冲阀膜片

3.4 喷吹管改进措施

在伸出净气室的喷吹管下部开一气孔（图9），引入外界空气，保证在脉冲阀不动作的时候给喷吹管一个反吹力，防止净气室中含SOx烟气回流到喷吹管管口，腐蚀内口和脉冲阀阀座、膜片金属垫片。

图9 喷吹管开孔反吹

4 处理后运行情况

提高压缩空气品质、采取防腐措施、进行喷吹管改进后，#5炉配套电袋复合除尘器能够长期稳定运行，直至目前，未再发现气包时刻补气、脉冲阀脉冲失效无法清灰的情况。清灰周期长达2 h，进出口差压一直在1 000 Pa设计范围内，出口排放满足设计要求。

5 结论

通过江西某电厂#5炉配套电袋复合除尘器喷吹管、脉冲阀腐蚀问题的处理，可以看出压缩空气的品质、清灰系统的设计、脉冲阀膜片的质量对电袋除尘器的重要性，如果出现问题将会直接影响除尘器的正常运行。

同时，采取喷吹管、脉冲阀膜片涂刷防腐涂层和气包外连接管开设气孔向喷吹管导入外界空气防止烟气回流到喷吹管管口等措施，可以有效防止含SOx烟气对清灰系统等重要部件的腐蚀，保证电袋复合除尘器喷吹清灰效果，从而确保除尘效率达到设计值。