火電廠濕法煙氣脫硫裝置運(yùn)行特性及注意事項(xiàng)

火電廠濕法煙氣脫硫裝置運(yùn)行特征及注意事項(xiàng)火電廠濕法煙氣脫硫裝置運(yùn)行特征及注意事項(xiàng)火電廠濕法煙氣脫硫裝置運(yùn)行特征及注意事項(xiàng)合用標(biāo)準(zhǔn)文案火電廠濕法煙氣脫硫裝置運(yùn)行特點(diǎn)及注意事項(xiàng)大綱:闡述了濕法煙氣脫硫的工藝流程與吸取原理，解析研究脫硫裝置的運(yùn)行特點(diǎn)，依照Ca/S摩爾比、漿液密度、pH值和液/氣比等影響脫硫效率的因素，確定了保持FGD高效率運(yùn)行時(shí)的吸取塔內(nèi)漿液密度和pH值，優(yōu)化了漿液循環(huán)泵和氧化風(fēng)機(jī)的運(yùn)行方式，保證了FGD高效牢固經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。隨著濕法煙氣脫硫(FGD)在國內(nèi)應(yīng)用廠家的增加，保證脫硫裝置高效牢固運(yùn)行，發(fā)揮其最大社會效益是所有使用者特別關(guān)注的問題。本文以兩臺125MW機(jī)組濕法煙氣脫硫裝置的運(yùn)行特點(diǎn)為研究對象，圍繞Ca/S摩爾比和液/氣比等影響脫硫效率的因素進(jìn)行解析，搜尋最佳的控制點(diǎn)，提出了合理控制吸取塔內(nèi)漿液的pH值、石膏漿液的密度和石灰石粉的顆粒度，優(yōu)化漿液循環(huán)泵和氧化風(fēng)機(jī)的運(yùn)行方式，加強(qiáng)煙氣系統(tǒng)和廢水系統(tǒng)的管理等保證FGD高效穩(wěn)定運(yùn)行的技術(shù)措施。濕法脫硫的工藝流程與吸取原理濕法脫硫裝置設(shè)在煙氣通道中電除塵器的下游，由2個(gè)主系統(tǒng)和5個(gè)輔助系統(tǒng)組成。兩個(gè)主系統(tǒng)是煙氣系統(tǒng)和吸取塔系統(tǒng);五個(gè)輔助系統(tǒng)是石灰石粉的磨制、儲運(yùn)及漿液制備系統(tǒng)，事故漿池及漿液疏排系統(tǒng)，石膏脫水儲運(yùn)系統(tǒng)，工藝水系統(tǒng)及廢水辦理系統(tǒng)。濕法煙氣脫硫主要工藝流程如圖1所示。圖1FGD工藝流程簡圖優(yōu)秀文檔合用標(biāo)準(zhǔn)文案原煙氣經(jīng)FGD的增壓風(fēng)機(jī)至氣一氣加熱器(GGH)，冷卻后的原煙氣隨即進(jìn)人吸取塔與脫硫劑接觸反響，煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及鼓人的氧化空氣進(jìn)行化學(xué)反響，最終反響產(chǎn)物為石膏。經(jīng)脫硫后的凈煙氣經(jīng)過除霧器，除掉夾帶的液滴，爾后再返至GGH加熱，最后經(jīng)過煙囪排出。脫硫劑石灰石粉則由磨石粉廠破碎磨細(xì)成粉狀，經(jīng)過制漿系統(tǒng)制成必然濃度的石灰石漿液，運(yùn)行時(shí)依照FGD辦理的煙襟懷和SO2的濃度，由循環(huán)泵不斷地補(bǔ)充到吸收塔內(nèi)。當(dāng)塔內(nèi)石膏漿液達(dá)必然濃度后由外排泵排出，經(jīng)一級旋流，二級真空皮帶脫水后，獲得含水率低于10%的石膏，裝車外運(yùn)。濕法煙氣脫硫是由物理吸取和化學(xué)吸取兩個(gè)過程組成的。在物理吸取過程中S02溶解于吸取劑中，只要?dú)庀嘀斜晃〉姆謮捍笥谝合喑势胶鈺r(shí)該氣體分壓時(shí)，吸取過程就會進(jìn)行，吸取的程度取決于氣一液平衡，滿足亨利定律。由于物理吸取過程的推動力很小，因此吸取速率較低，而化學(xué)吸取過程使被吸取的氣體組分與吸取液的組發(fā)散生化學(xué)反響從而有效的降低了溶液表面上被吸取氣體的分壓，增加了吸取過程的推動力，吸取速率較快。當(dāng)化學(xué)反響達(dá)到平衡時(shí)，則為化學(xué)吸取過程的極限。優(yōu)秀文檔合用標(biāo)準(zhǔn)文案吸取原理以下:S02+2H20+CaC03+1/202→CaS04·2H20+C02脫硫裝置的運(yùn)行特點(diǎn)及注意事項(xiàng)吸取塔反響漿液的pH值隨著煙氣中SO2含量的變化，吸取劑石灰石漿液的加人量以SO2脫除率為函數(shù)。so2負(fù)荷決定于干煙氣體積流量和原煙氣的SO2含量。加人的CaCO3。流量取決于so,負(fù)荷與CaCO3和so2摩爾比。隨著吸取劑CaCO3的加人，吸取塔漿液將達(dá)到某一pH值。高pH的漿液環(huán)境有利于S02的吸取，而低pH則有助于Ca2＋的析出，因此選擇合適的pH值對煙氣脫硫反響至關(guān)重要。有關(guān)研究資料表示，應(yīng)用堿液吸取酸性氣體時(shí)，堿液濃度的高低對化學(xué)吸取的傳質(zhì)速度有很大的影響。當(dāng)堿液的濃度較低時(shí)，化學(xué)傳質(zhì)的速度較低;當(dāng)提高堿液濃度時(shí)，傳質(zhì)速度也隨之增大;當(dāng)堿液濃度提高到某一值時(shí)，傳質(zhì)速度達(dá)到最大值，此時(shí)堿液的濃度稱為臨界濃度。煙氣脫硫的化學(xué)吸取過程中，以堿液為吸取劑吸取煙氣中的SO:時(shí)，合適提高堿液(吸取劑)的濃度，能夠提高對SO2的吸取效率，吸取劑達(dá)臨界濃度時(shí)脫硫效率最高。但是，當(dāng)堿液的濃度高出臨界濃度此后，進(jìn)一步提高堿液的濃度其實(shí)不能夠提高脫硫效率。為此應(yīng)控制合適的pH值，此時(shí)脫硫效率最高，Ca/S摩爾比最合理，吸取劑利用最正確。在調(diào)試時(shí)做了這樣一個(gè)試驗(yàn):在連續(xù)一段時(shí)間(10h)內(nèi)，人為調(diào)整石灰石漿液進(jìn)吸取塔的流量，使?jié){液的pH值先從小到大，爾后又逐漸減少，發(fā)現(xiàn)在必然范圍內(nèi)隨著吸取塔漿液pH的高升，脫硫率一般也送上升趨勢，但當(dāng)pH>5.8后脫硫率不會連續(xù)高升，反而降低。pH=5.9時(shí)，石膏漿液中CaCO3的含量達(dá)到2.98%，而CaS04·2H20含量也低于90%，顯然此時(shí)SO2與脫硫劑的反響不完好，既浪費(fèi)了石灰石，又降低了石膏的質(zhì)量。pH再下降時(shí)，石膏漿液中CaS04.2H20含量又上升，CaC03百分含量則下降，因此實(shí)質(zhì)情況與理論推斷切合。依照工藝設(shè)計(jì)和調(diào)試結(jié)果，一般控制吸取塔漿液pH值在5.0一5.4之間，反響漿液密度在1080kg/m3左右，這樣能使脫硫反響的Ca/S優(yōu)秀文檔合用標(biāo)準(zhǔn)文案摩爾比保持在設(shè)計(jì)值1.028左右，獲得較為理想的脫硫效率。正常運(yùn)行時(shí)比較設(shè)定的pH值和實(shí)質(zhì)的pH值來控制石灰石的加料量，當(dāng)出現(xiàn)不斷補(bǔ)充CaC03無法保持pH值，不能夠滿足煙氣脫硫的需要時(shí)，運(yùn)行人員應(yīng)從以下各方面加以控制:(1)pH儀可否需要校正;(2)原煙氣、凈煙氣的SO2濃度含量可否出現(xiàn)測量偏差;(3)石灰石粉倉料位可否低于最低限制料位，石灰石漿液罐的液位、制漿水源可否正常，石灰石粉的質(zhì)量可否合格，密度可否控制在規(guī)定范圍;(4)石灰石漿液補(bǔ)充到吸取塔管線上的調(diào)治閥可否正常工作，給料管線可否堵管等。從而消除故障點(diǎn)以保持正常運(yùn)行的pH值。吸取塔漿液循環(huán)泵在濕法煙氣脫硫技術(shù)中常用“液/氣比”來反響吸取劑量與吸取氣體量之間的關(guān)系。實(shí)踐證明，增加漿液循環(huán)泵的投用數(shù)量或使用高揚(yáng)程漿液循環(huán)泵可使脫硫效率顯然提高。這是因?yàn)榧訌?qiáng)了氣液兩相的擾動，增加了接觸反響時(shí)間或改變了相對速度，除掉氣膜與液膜的阻力，加大了CaC03與SO2的接觸反響機(jī)遇，提高吸取的推動力，從而提高了S02的去除率。研究表明煙氣中的S02被吸取劑完好吸取需要不斷進(jìn)行循環(huán)反響，增加漿液的循環(huán)量，有利于促進(jìn)混合漿液中的HS03－氧化成SO42－形成石膏，提高脫硫效率。但當(dāng)液氣比過大時(shí)，會加重?zé)煔鈳F(xiàn)象，使排煙溫度降得過低，加重GGH的工作負(fù)擔(dān)，不利于煙氣的抬升擴(kuò)散。一般在脫硫效率已達(dá)到環(huán)保要求的情況下，以選擇較小的液/氣比為宜。在吸取塔內(nèi)每層噴淋盤均對應(yīng)一臺循環(huán)泵，排列序次為1,2,3,4號自下而上(見圖1),4號循環(huán)泵對應(yīng)的噴淋盤地址最高，與煙氣接觸沖洗的時(shí)間最長，因此投運(yùn)4號循環(huán)泵有利于煙氣和脫硫劑充分反響，相應(yīng)的脫硫率也高。但4號循環(huán)泵的揚(yáng)程要比1號循環(huán)泵的揚(yáng)程高5.1m，正常運(yùn)行電耗高出35kW/h左右，故不利于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。為此在運(yùn)行實(shí)踐中對漿液循環(huán)泵運(yùn)行方式進(jìn)行了優(yōu)化(表1)。優(yōu)秀文檔合用標(biāo)準(zhǔn)文案注:運(yùn)行工況為:氧化風(fēng)機(jī)投2臺;煙氣進(jìn)口SO:濃度1600一2500m歲m3(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下);氧量5.8%一7.2%;粉塵濃度小于350m歲m3(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下);吸取塔漿液密度在1085k盯耐左右;吸取劑石灰石漿液密度在1120kg/m3左右;吸取塔漿液pH值5.0-5.40.實(shí)質(zhì)被騙煙襟懷和煙氣中So2的含量發(fā)生較大變化，pH值的改變對脫硫效率的影響力度不夠時(shí)，可經(jīng)過調(diào)整循環(huán)漿液泵的數(shù)量和組合控制液/氣比來實(shí)現(xiàn)對脫硫效率的有效控制。別的，循環(huán)漿液泵使用中還應(yīng)注意以下幾點(diǎn):切換操作時(shí)要特別注意石灰石漿液補(bǔ)充管線的切換，以保證新鮮吸取劑的補(bǔ)充。(2)停用環(huán)泵后要做好沖洗和注水工作(注水時(shí)母管壓力應(yīng)達(dá)到0.05MPa)，以防下次啟動時(shí)氣蝕給循環(huán)泵帶來危害。(3)長遠(yuǎn)運(yùn)行后，隨著吸取塔漿液中CaS03垢增加，可能會引起漿液循環(huán)泵進(jìn)口粗濾網(wǎng)局部擁堵，增加對循環(huán)泵葉輪與泵殼磨損平和蝕，引起用心下降等情況。運(yùn)行人員應(yīng)依照泵運(yùn)行的出口壓力、電流參數(shù)的變化加以解析提前發(fā)現(xiàn)由于漿液的循環(huán)量的下降對液/氣比產(chǎn)生的影響，并做好防范工作。氧化風(fēng)機(jī)煙氣中的SO2與石灰石反響生成的亞硫酸鹽，必定經(jīng)氧化后才能形成石膏。保持漿液中足夠的氧量，有利于亞硫酸鹽的變換，提高脫硫效率。但煙氣中的氧量不能夠完好滿足這一要求時(shí)，需要由氧化風(fēng)機(jī)經(jīng)過吸取塔的壁式攪拌器壓力側(cè)的噴嘴噴人塔內(nèi)反響漿液內(nèi)，漿液吸優(yōu)秀文檔合用標(biāo)準(zhǔn)文案收O2的能力隨著壓力的高升而增大，在攪拌器強(qiáng)渦流高剪切力的作用下，液體被逼迫地在空氣泡周圍流動而產(chǎn)生強(qiáng)烈的攪拌，使得HS03在液相中完好氧化成硫酸鹽，推動化學(xué)吸取的進(jìn)程。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)在煙襟懷、SO2濃度、Ca/S摩爾比、煙溫等參數(shù)基本恒定的情況下隨著02含量的增加，石膏的形成加快，其質(zhì)量越高，脫硫率也送上升趨勢。并且采用2臺氧化風(fēng)機(jī)石膏中亞硫酸鈣含量顯然小于1臺氧化風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)石膏中亞硫酸鈣的含量。表2為1臺與2臺氧化風(fēng)機(jī)運(yùn)行的氧化收效的比較。運(yùn)行人員可依照原煙氣中SO2的含量高低投停氧化風(fēng)機(jī)。當(dāng)煙氣中氧量較高(>7.5%)、原煙氣中S02的含量低于1600mg/m3(干狀態(tài))時(shí)，可考慮用1臺氧化風(fēng)機(jī)，以減少電耗;但當(dāng)煙氣中氧量小于6.5%，辦理的原煙氣中SO2的含量大于2350mg/m3(干狀態(tài))時(shí)，應(yīng)試慮開3臺氧化風(fēng)機(jī)；一般情況下投用2臺。為提高氧化風(fēng)機(jī)效率，設(shè)備保護(hù)人員應(yīng)注意觀察氧化風(fēng)機(jī)濾網(wǎng)進(jìn)口壓差變化情況，壓差過大時(shí)應(yīng)馬上打掃進(jìn)口濾網(wǎng)，除掉灰塵。保持吸取塔漿液內(nèi)充分的反應(yīng)氧量，不不過提高脫硫效率的需要，也是有效防范吸取塔和石膏漿液管路CaS03垢物形成的要點(diǎn)所在。吸取塔的漿液密度隨著煙氣與脫硫劑反響的進(jìn)行，吸取塔的漿液密度不斷高升，當(dāng)密度大于必然值時(shí)混雜漿液中CaS04.2H20的濃度已趨于飽和，CaS04·2H20對so,的吸取有控制作用，脫硫效率會有所下降。為了保持脫硫效率經(jīng)常會補(bǔ)充過分的CaCO3，但這樣不利于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。當(dāng)石膏漿優(yōu)秀文檔合用標(biāo)準(zhǔn)文案液密度低于必然值時(shí)其中部分CaCO3還沒有完好反響，此時(shí)若是排出吸取塔，將以致石膏中CaCO3含量增高，影響石膏質(zhì)量，且浪費(fèi)了石灰石。運(yùn)行中控制反響漿液密度在1080k歲耐左右，將有利于FGD的高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。而控制吸取塔漿液密度的有效方法是使其能夠正常外排。正常運(yùn)行時(shí)無論負(fù)荷如何，石膏漿液都會經(jīng)外排泵從吸取塔中排人石膏旋流器站，達(dá)到起初設(shè)定的最大值時(shí)石膏旋流器的懸浮液將被送往石膏漿液罐，泵人脫水皮帶上脫水后外運(yùn)。直至達(dá)到起初設(shè)定的最小的固體濃度，爾后漿液流再切換回吸取塔，此過程是依照漿液濃度變化不斷循環(huán)往復(fù)。每次外排時(shí)要注意:(1)石膏旋流站兩路分配器的運(yùn)行控制方式應(yīng)為自動模式，且經(jīng)常凝望其狀態(tài)，以保證石膏漿液箱液位牢固，漿液箱液位低于設(shè)定值將會造成真空皮帶機(jī)的保護(hù)停運(yùn)。(2)重視石膏漿液外排泵和石膏漿液泵出口母管的壓力監(jiān)監(jiān)工作，當(dāng)壓力偏離正常工作值時(shí)，應(yīng)及時(shí)對管路的擁堵或縮孔的磨損情況及壓力表自己進(jìn)行檢查判斷，必要時(shí)可對泵的葉輪和泵殼磨損情況進(jìn)行檢查檢修。(3)對石膏漿液泵和管線應(yīng)加強(qiáng)停運(yùn)后的沖洗。(4)真空泵密封水流量不夠及真空皮帶機(jī)的濾布上的石膏厚度不均勻都將會造成設(shè)備保護(hù)停運(yùn)。(5)每班如期對石膏樣品進(jìn)行取樣解析，以便依照化驗(yàn)結(jié)果對運(yùn)行工況作必要的調(diào)整。吸取劑石灰石質(zhì)量石灰石粉的質(zhì)量(純度和細(xì)度)是影響脫硫效率的另一個(gè)重要因素。依照計(jì)算，為保證脫硫效率大于95%，工程所需的石灰石粉中CaC03的含量應(yīng)大于90%，細(xì)度大于32μm濕篩的節(jié)余物應(yīng)小于10%，而小于20μm濕篩的節(jié)余物應(yīng)在70%左右。石灰石粉細(xì)度受控于立式研磨機(jī)的通風(fēng)量和分別器的轉(zhuǎn)速。在磨機(jī)用心必然的情況下，磨機(jī)的通風(fēng)量也基本上保持不變，因此磨機(jī)分別器的轉(zhuǎn)速是調(diào)治石灰石粉細(xì)度的主要手段。隨著分別器轉(zhuǎn)速的提高，石灰石粉細(xì)度也越細(xì)，兩者基本上呈線性變化關(guān)系。一般分別器轉(zhuǎn)速大于250r/min時(shí)，才能達(dá)到規(guī)定細(xì)度要求。煙氣系統(tǒng)原煙氣中的飛灰在必然程度上阻攔了SO2與脫硫劑的接觸，降低了石灰石中Ca2＋的溶解優(yōu)秀文檔合用標(biāo)準(zhǔn)文案速率，同時(shí)飛灰中不斷溶出的一些重金屬如Hg,Mg,Zn等離子會控制Ca2＋與HSO3－的反應(yīng)。過高的飛灰還會影響副產(chǎn)品石膏的質(zhì)量，也是FGD各組成部分結(jié)垢的誘因之一。因此運(yùn)行時(shí)還應(yīng)加強(qiáng)電除塵的管理工作，減少進(jìn)人FGD系統(tǒng)的粉塵。煙氣溫度低于設(shè)計(jì)值時(shí)將會影響脫硫后的煙氣再熱效應(yīng)，對煙囪的防腐