杨悦敬，杨杰，吴涛，侯锟晓
（河南心连心化学工业集团股份有限公司，河南 新乡453700）
［摘 要］河南心连心化学工业集团股份有限公司3#烟气氨法脱硫系统（采用塔囱一体化设计，脱硫塔自下而上分为浓缩段、吸收段、净化段、除雾段）于2020年7月开车，总体运行情况较好。2024年5月，3#烟气氨法脱硫系统出现二级循环泵A电流由210 A降至110 A、浓缩段浆液温度由66 ℃升至95 ℃等异常状况，系统停车检查发现，二级循环泵叶轮及进/出口阀出现严重腐蚀，而一级循环泵相关阀门（材质相同）完好；通过与一级循环液进行对比分析，认为是二级循环液SO42-和Cl-浓度高及二级循环液pH低所致。为此，提出一系列应对与预防措施，以及烟气氨法脱硫系统选材和运行维护等方面的建议，以利减轻循环液对设备的腐蚀及冲刷破坏，保障烟气氨法脱硫系统的安全、稳定、优质运行。
［关键词］烟气氨法脱硫系统；脱硫塔浓缩段；二级循环泵；叶轮腐蚀；进/出口阀腐蚀；原因分析；应对措施；预防措施
［中图分类号］X701.3 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2025）02-0077-04
0 引 言
燃煤锅炉排放的烟气中含有SO2、氮氧化物及粉尘等污染物，需脱硫、脱硝及除尘达标后方可排放。为脱除烟气中的SO2，目前一般采用湿法、干法、半干法脱硫技术，其中，湿法脱硫过程为气液反应，具有反应速度快、脱硫效率高、脱硫剂易得等优点而得到广泛应用。湿法脱硫包括石灰石—石膏法及氨法，氮肥企业由于生产过程中会副产浓度15%～20%的氨水，一般采用湿式氨法脱硫工艺，在资源综合利用的同时脱除锅炉烟气中的SO2。
河南心连心化学工业集团股份有限公司（简称河南心连心）现有3台产汽量165 t/h的循环流化床锅炉、2台产汽量220 t/h的煤粉锅炉，正常生产中2台煤粉锅炉、1台循环流化床锅炉运行，其余2台循环流化床锅炉备用，并配套脱硫、脱硝、除尘设施；锅炉烟气脱硫系统有4套，1#、2#烟气脱硫系统为3台循环流化床锅炉共用，3#、4#烟气脱硫系统分别对应4#、5#煤粉锅炉，这4套烟气脱硫系统均采用湿式氨法脱硫工艺，利用企业副产的浓度15%～20%的氨水与烟气中的SO2反应控制脱硫塔出口尾气SO2含量在35 mg/m3以下，实现烟气达标排放，同时副产硫酸铵产品。2024年5月，3#烟气脱硫系统出现了二级循环泵叶轮及进/出口阀腐蚀等问题，经分析与探讨，采取相应的处理及预防措施后，效果明显。以下对有关情况作一介绍。
1 3#烟气脱硫系统工艺流程简介
河南心连心3#烟气脱硫系统采用塔囱一体化设计，4#煤粉锅炉烟气从脱硫塔底部进入，脱硫塔自下而上分为4段，依次为浓缩段、吸收段、净化段、除雾段——浓缩段利用二级循环液对烟气进行喷淋降温，同时对浓缩段浆液进行蒸发结晶；吸收段为吸收SO2的主反应区，通过一级循环液喷淋吸收烟气中的SO2，生成亚硫酸铵、亚硫酸氢铵；净化段对反应后的烟气进行洗涤，去除烟气中夹带的硫铵及逃逸的氨；除雾段通过除雾器对烟气中携带的液滴进行去除，最后净烟气从脱硫塔顶部的烟囱排放。其中，二级循环单元由浓缩段、二级循环泵、二级循环液喷头组成，二级循环泵（A/B）正常运行时一开一备，泵进/出口均安装有阀门，用于设备故障时的隔离；正常生产中，二级循环泵抽取浓缩段底部的循环液，加压后经二级循环液喷头喷出在脱硫塔浓缩段与锅炉烟气逆向换热、反应后落入浓缩段底部，如此循环；浓缩段液位低时补入一部分一级循环液，浓缩段浆液固含量达15%～20%左右时出料，用于生产硫酸铵。
2 运行问题
3#烟气脱硫系统于2020年7月开车，总体运行情况较好，截至2024年5月累计运行约1 200 d，期间停车检修约8次，其运行周期最长为390 d，本次问题出现前已连续运行约300 d。2024年4月，在例行切换3#烟气脱硫系统二级循环泵过程中，发现运行泵A、备泵B出口阀关闭后，2台泵出口压力表均不归0，判断运行泵A、备泵B出口阀均出现内漏，由于运行泵无法隔离而未倒泵检查。
2024年5月，3#烟气脱硫系统二级循环泵A电流由210 A降至110 A，同时脱硫塔浓缩段浆液温度由66 ℃升至95 ℃，尝试倒二级循环泵B运行及二级循环泵A、B同时运行，浓缩段浆液温度无下降趋势。由于脱硫塔筒体采用碳钢+内衬玻璃鳞片防腐，耐受温度在120 ℃以下，超温将导致脱硫塔内防腐失效而无法安全稳定运行。
3 停车检查情况
为稳定生产，避免造成环保影响，将3#烟气脱硫系统对应的4#煤粉锅炉停运，3#烟气脱硫系统停运进行检查/检修。停车后检查发现二级循环泵叶轮与进/出口阀均有不同程度的腐蚀、破损，具体情况如下。
1）二级循环泵A进口阀（阀体为碳钢全衬胶，碟板材质为2507，碟板中间为中空结构；二级循环泵A出口阀、二级循环泵B进/出口阀、一级循环泵进/出口阀的材质、结构均与之相同）阀体相对完好，碟板腐蚀较为严重，碟板的一面的70%已完全腐蚀，另一面有点蚀。
2）二级循环泵A与二级循环泵B出口阀阀体均相对完好，碟板已完全腐蚀，阀门完全失效。
3）二级循环泵B进口阀2023年检修时发现其蝶板有轻微点蚀，蝶板更换为了WCB+F4材质，本次检查阀门外观完好，无腐蚀迹象。
4）二级循环泵A叶轮材质为2605N，叶轮从未更换过，本次拆检发现其叶轮已全部腐蚀，只剩转子，二级循环泵A已完全失效。
5）二级循环泵B叶轮材质为2605N，叶轮2023年曾更换过一次，本次拆检发现其叶轮存在一定腐蚀，但整体情况好于二级循环泵A。
6）一级循环泵进/出口阀蝶板外观完好，无明显腐蚀迹象。
4 原因分析
更多内容详见《中氮肥》2025年第2期