石灰石膏濕法脫硫技術(shù)因其脫硫效率高、運(yùn)行可靠、副產(chǎn)物石膏可資源化利用等優(yōu)點(diǎn)，在燃煤電廠等工業(yè)煙氣治理領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在實(shí)際運(yùn)行中，脫硫系統(tǒng)吸收塔內(nèi)的“防風(fēng)氧化管”或其他形式的氧化空氣分布系統(tǒng)（如氧化噴槍）容易出現(xiàn)堵塞問題，嚴(yán)重影響脫硫效率和系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。本文將從石灰和石膏的工藝角度，深入分析堵塞成因，并提出相應(yīng)的防治策略。

一、 堵塞的主要原因分析

防風(fēng)氧化管堵塞并非單一因素導(dǎo)致，而是石灰漿液特性、石膏結(jié)晶過程、氧化空氣參數(shù)及設(shè)備結(jié)構(gòu)等多方面共同作用的結(jié)果。核心關(guān)聯(lián)物正是工藝中的“石灰”和“石膏”。

1. 與“石灰”相關(guān)的因素：漿液品質(zhì)與化學(xué)反應(yīng)

• 石灰石（石灰）品質(zhì)不佳：若采用的石灰石原料中惰性雜質(zhì)（如SiO2、Al2O3、Fe2O3等）含量過高，或顆粒粒徑分布不合理（過粗或過細(xì)），會(huì)導(dǎo)致其在漿液中溶解不充分。未溶解的細(xì)顆粒或反應(yīng)生成的膠狀鋁、硅化合物，極易在氧化管噴嘴或管壁表面沉積結(jié)垢。

• 漿液pH值控制不當(dāng)：pH值是脫硫反應(yīng)的核心控制參數(shù)。pH值過高（通常因石灰石給料過量），漿液中CaCO3過飽和，容易在氧化管表面直接結(jié)晶析出，形成堅(jiān)硬的碳酸鈣垢層。pH值劇烈波動(dòng)也會(huì)加劇成垢趨勢(shì)。

• 漿液濃度與含固量：吸收塔漿液池的固體含量（主要是石膏晶體和未反應(yīng)的石灰石）若長(zhǎng)期偏高，懸浮固體在氧化空氣鼓泡攪動(dòng)較弱的區(qū)域（如氧化管內(nèi)部或噴嘴附近）更容易沉降附著。

1. 與“石膏”相關(guān)的因素：結(jié)晶與沉積

• 石膏過飽和與異常結(jié)晶：氧化空氣的作用是將亞硫酸鈣（CaSO3·1/2H2O）強(qiáng)制氧化為硫酸鈣（CaSO4·2H2O，即石膏）。如果氧化不充分，或漿液在氧化區(qū)的停留時(shí)間、攪拌強(qiáng)度不理想，可能形成石膏的局部過飽和。過飽和的石膏會(huì)以細(xì)小晶體的形式在固體表面（如氧化管）上異相成核生長(zhǎng)，形成致密垢層。

• “石膏垢”的形態(tài)：在氧化管及噴嘴處形成的垢物，往往是CaSO4·2H2O（石膏）、CaSO3·1/2H2O（亞硫酸鈣）以及CaCO3（石灰石）的混合垢，質(zhì)地堅(jiān)硬，清理困難。

• 氯離子（Cl-）的影響：煙氣中的HCl被漿液吸收后，導(dǎo)致漿液氯離子濃度升高。高氯離子環(huán)境會(huì)改變石膏的結(jié)晶習(xí)性，使其易于形成片狀、層狀或針狀的小晶體，這類晶體更容易粘連、沉積，加劇堵塞風(fēng)險(xiǎn)。氯離子對(duì)金屬管壁的腐蝕產(chǎn)物也會(huì)成為結(jié)垢的晶核。

1. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)行因素

• 氧化空氣量不足或壓力不穩(wěn)：氧化空氣量不足會(huì)導(dǎo)致局部氧化不徹底，產(chǎn)生粘性的亞硫酸鈣軟垢。壓力過低則無法有效吹掃管口，防止?jié){液倒灌或固體沉積。

• 氧化管/噴嘴設(shè)計(jì)缺陷：布置間距、浸沒深度、開口方向或孔徑設(shè)計(jì)不合理，可能導(dǎo)致空氣分布不均，在局部形成流動(dòng)“死區(qū)”，為固體沉積創(chuàng)造條件。

• 攪拌器效果不佳：吸收塔漿液池?cái)嚢杵鳎▊?cè)進(jìn)式或頂進(jìn)式）推力不足或布置不當(dāng)，無法在氧化區(qū)域形成足夠的湍流來懸浮固體顆粒并帶走新生成的石膏晶體。

二、 主要防治措施

針對(duì)以上原因，防治工作需從原料控制、運(yùn)行優(yōu)化和設(shè)備維護(hù)多方面入手。

1. 嚴(yán)控原料與漿液品質(zhì)

• 選用高活性、低雜質(zhì)的優(yōu)質(zhì)石灰石粉，控制合理的粒度（通常325目篩余小于5%）。

• 加強(qiáng)工藝水水質(zhì)管理，減少外來雜質(zhì)引入。

• 通過可靠監(jiān)測(cè)和自動(dòng)控制，將吸收塔漿液pH值穩(wěn)定在最佳范圍（通常5.0-5.8），避免大幅波動(dòng)。

• 有效運(yùn)行石膏脫水系統(tǒng)，控制漿液固體濃度在合理范圍內(nèi)（通常12-20wt%），并定期排放廢水以控制氯離子濃度。

1. 優(yōu)化氧化系統(tǒng)運(yùn)行

• 保障氧化風(fēng)機(jī)出力，確保氧化空氣量和壓力穩(wěn)定、充足，實(shí)現(xiàn)亞硫酸鈣的完全氧化。

• 在運(yùn)行中，可考慮定期（如每周）短時(shí)提高氧化空氣壓力，對(duì)氧化管進(jìn)行“吹掃”，防止初始附著物的積累。

1. 設(shè)備改進(jìn)與維護(hù)

• 改進(jìn)氧化空氣分布器設(shè)計(jì)：采用開放式的氧化噴槍或帶大孔徑噴嘴的分布管，替代易堵的小孔徑密集開孔管。優(yōu)化布置位置和角度，使其處于攪拌器形成的強(qiáng)流場(chǎng)中。

• 加強(qiáng)機(jī)械攪拌：確保攪拌器正常運(yùn)行，形成均勻的漿液流態(tài)，避免局部沉積。

• 實(shí)施定期沖洗：在氧化空氣管道上增設(shè)工藝水或?yàn)V液水沖洗接口，在停運(yùn)時(shí)進(jìn)行徹底沖洗。

• 計(jì)劃性檢查與清理：利用機(jī)組檢修機(jī)會(huì)，對(duì)氧化管進(jìn)行人工檢查、捅刷或高壓水清洗，清除已形成的垢塊。

1. 化學(xué)添加劑的應(yīng)用

• 在漿液中添加阻垢分散劑（如聚丙烯酸、聚馬來酸酐等），可以改變晶體表面的電性，抑制晶體在設(shè)備表面的生長(zhǎng)和附著。

• 添加有機(jī)酸（如己二酸、甲酸）可作為緩沖劑，改善石灰石溶解，穩(wěn)定pH值，間接減少結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)。

結(jié)論
石灰石膏脫硫系統(tǒng)中防風(fēng)氧化管的堵塞，本質(zhì)上是“石灰”溶解反應(yīng)、“石膏”結(jié)晶沉淀與流體動(dòng)力學(xué)條件失衡的綜合表現(xiàn)。解決此問題必須堅(jiān)持“預(yù)防為主，防治結(jié)合”的原則。通過源頭把控石灰石原料、精細(xì)化運(yùn)行控制、優(yōu)化設(shè)備設(shè)計(jì)并輔以必要的化學(xué)手段，能夠顯著降低堵塞發(fā)生率，保障脫硫系統(tǒng)長(zhǎng)期、高效、穩(wěn)定運(yùn)行，從而確保二氧化硫的達(dá)標(biāo)排放和石膏副產(chǎn)物的品質(zhì)。