脫硫運(yùn)行系統(tǒng)漿液中毒和水平衡調(diào)整措施

脫硫運(yùn)行系統(tǒng)漿液中毒與水平衡調(diào)節(jié)方法核心詞：脫硫系統(tǒng)脫硫技術(shù)濕法脫硫

1．脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行管理的必要性

隨著國家環(huán)保環(huán)境排放監(jiān)管力度的加強(qiáng)，對火力發(fā)電廠煙氣污染環(huán)境的問題對社會環(huán)境的影響逐步規(guī)定改善。如何提高火力發(fā)電廠脫硫系統(tǒng)運(yùn)維管理工作水平，以確保火電廠煙氣的脫硫效率問題越來越受到各個管轄單位的重視。

1.1機(jī)組運(yùn)行應(yīng)堅(jiān)持“安全第一”的方針，同時應(yīng)考慮機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；

1.2運(yùn)行值班員應(yīng)按規(guī)程及有關(guān)的規(guī)定，認(rèn)真操作、檢查、監(jiān)視和調(diào)節(jié)，隨時注意多個儀表的批示變化，采用對應(yīng)對的的維護(hù)方法，調(diào)節(jié)各參數(shù)在允許范疇內(nèi)；

1.3認(rèn)真填寫運(yùn)行日志，確保設(shè)備的正常、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和正常使用壽命；

1.4機(jī)組運(yùn)行中要充足運(yùn)用和發(fā)揮自動控制系統(tǒng)的作用，確保設(shè)備運(yùn)行工況的穩(wěn)定和運(yùn)行參數(shù)的調(diào)節(jié)品質(zhì)。在控制系統(tǒng)自動運(yùn)行時，運(yùn)行人員要加強(qiáng)畫面參數(shù)的監(jiān)視和運(yùn)行參數(shù)的分析。只有在自動控制系統(tǒng)、測量元件發(fā)生故障或機(jī)組發(fā)生異常且無法自動調(diào)節(jié)時，才干解除自動進(jìn)行手動調(diào)節(jié)，并立刻聯(lián)系熱控人員進(jìn)行解決；

1.5當(dāng)出現(xiàn)參數(shù)異常報警時，要認(rèn)真進(jìn)行檢查、核算、分析并主動進(jìn)行調(diào)節(jié)，必要時要聯(lián)系檢修人員到就地進(jìn)行核算、檢查，嚴(yán)禁不加分析盲目復(fù)位報警。

1.6解決多個可能發(fā)生的故障和事故，通過充足的日常工作保持裝置運(yùn)行的可靠性；為了盡量減小漿液沉積的可能性，對于工作介質(zhì)是漿液的箱、罐、管道，應(yīng)確保始終處在運(yùn)行狀態(tài)。如果不能確保其在運(yùn)行狀態(tài)，應(yīng)將對應(yīng)的箱、罐、管道排空，并進(jìn)行沖洗。

2．脫硫的原理分析

2.1石灰石-石膏濕法脫硫原理

采用石灰石—石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)方式，用石灰石漿液做為反映劑，系統(tǒng)形成了石灰石原料經(jīng)磨機(jī)磨碎后，與適量的水配成石灰石漿液進(jìn)入吸取塔內(nèi)與煙氣中的SO2發(fā)生反映生成亞硫酸鈣（CaSO3），亞硫酸鈣CaSO3與氧氣進(jìn)一步反映生成硫酸鈣（CaSO4），結(jié)晶形成石膏（CaSO4˙2H2O）。在循環(huán)泵的強(qiáng)制作用下，吸取塔漿液從塔頂噴淋而下，與上升的煙氣中的SO2發(fā)生以下反映

脫硫中吸取塔的重要功效是運(yùn)用碳酸鈣漿液從煙氣中脫除二氧化硫（SO2）。吸取塔反映箱用來促使碳酸鈣分解、強(qiáng)制氧化和固體物沉淀。

發(fā)生在吸取塔的整個反映狀況為：

脫硫系統(tǒng)中的吸取液通過噴嘴霧化噴入吸取塔，分散成細(xì)小的液滴并覆蓋吸取塔的整個斷面。這些液滴與塔內(nèi)煙氣逆流接觸，發(fā)生傳質(zhì)與吸取反映，煙氣中的SO2、SO3及HCl、HF被吸取。SO2吸取產(chǎn)物的氧化和中和反映在吸取塔底部的氧化區(qū)完畢并最后形成石膏（CaSO4˙2H2O）。

為了維持吸取液恒定的PH值并減少石灰石耗量，石灰石被持續(xù)加入吸取塔，同時吸取塔內(nèi)的吸取劑漿液被攪拌器、氧化空氣和吸取塔循環(huán)泵不停地攪動，以加緊石灰石在漿液中的均布和溶解。核心詞：脫硫系統(tǒng)脫硫技術(shù)濕法脫硫2.2脫硫運(yùn)行中性能指標(biāo)影響的重要因素

濕法脫硫工藝中出現(xiàn)一系列的化學(xué)和物理過程，其中脫硫效率取決于多個因素，在1）原材料方面，（1）工藝水品質(zhì)、（2）石灰石粉的純度和細(xì)度；2）在工藝控制方面，（1）石灰石漿液濃度、（2）石膏漩流站工作狀況等都與脫硫率有關(guān)，而脫硫核心設(shè)備的運(yùn)行和控制方式將取決于脫硫效果和石膏品質(zhì)；機(jī)組參數(shù)，如溫度、SO2濃度、含氧量、粉塵濃度等都將不同程度的影響脫硫效率。

3.脫硫系統(tǒng)水平衡的控制

脫硫系統(tǒng)是通過一定數(shù)量的漿液來洗滌進(jìn)入吸取塔的煙氣，脫除煙氣內(nèi)的SO2，SO2與石灰石（CaCO3）發(fā)生多步反映，進(jìn)一步形成副產(chǎn)品石膏（CaSO4.2H2O），最后達(dá)成煙氣脫硫的目的。

3.1脫硫系統(tǒng)的水損失

整個脫硫系統(tǒng)的水損失，重要體現(xiàn)在下列3個方面：

（1）煙氣蒸發(fā)水量，當(dāng)帶有一定溫度的煙氣通過吸取塔時，會有大量的水分蒸發(fā)，以水蒸汽形式隨著飽和煙氣經(jīng)煙囪排出，蒸發(fā)水量會隨煙氣參數(shù)（煙氣量、煙氣溫度、煙氣水分）不同而不同，普通占總損失水量的70%以上；

（2）排出石膏帶水量（石膏內(nèi)結(jié)晶水和濕石膏內(nèi)自由水）；

（3）脫硫系統(tǒng)排出的廢水（排廢水目的是為了保持系統(tǒng)內(nèi)氯離子的平衡，同時確保石膏內(nèi)氯離子含量低于一定值，確保石膏品質(zhì)）。

3.2脫硫系統(tǒng)的補(bǔ)充水

脫硫系統(tǒng)補(bǔ)充水以不同的方式進(jìn)入脫硫系統(tǒng)：

（1）大量進(jìn)入系統(tǒng)的補(bǔ)充水是以除霧器沖洗水的方式補(bǔ)充到吸取塔內(nèi)。

（2）脫硫系統(tǒng)設(shè)備冷卻水，按照閉式循環(huán)設(shè)計(jì)，普通不進(jìn)入脫硫系統(tǒng)，但在統(tǒng)計(jì)過程應(yīng)考慮本部分水量的影響。

（3）泵機(jī)封水，由于國內(nèi)泵采用無注水型機(jī)械密封，經(jīng)常造成機(jī)封燒壞，普遍采用注水型機(jī)封，這部分水量不大，普通直接進(jìn)入系統(tǒng)。

（4）皮帶脫水機(jī)水環(huán)真空泵的工作補(bǔ)充水，進(jìn)入系統(tǒng)，用于濾布、濾餅沖洗。

3.3脫硫系統(tǒng)的水平衡

脫硫系統(tǒng)損失水量的決定因素，首先是煙氣蒸發(fā)水量，煙氣攜帶水蒸汽量會隨進(jìn)入脫硫的煙氣量減少而大量減少；另首先，為了確保除霧器沖洗，進(jìn)入系統(tǒng)的水量不能隨進(jìn)入脫硫負(fù)荷降底而成比例減少。最后造成脫硫補(bǔ)充水量不不大于脫硫系統(tǒng)損失水量，從而出現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)水量過多的問題，這是現(xiàn)在國內(nèi)濕法脫硫系統(tǒng)普遍存在的現(xiàn)象。

對于脫硫系統(tǒng)的水平衡問題，實(shí)際運(yùn)行時，如果機(jī)組短期運(yùn)行在低負(fù)荷，能夠?qū)⒚摿蛳到y(tǒng)多出的漿液臨時儲存在事故漿液箱內(nèi)，當(dāng)系統(tǒng)恢復(fù)高負(fù)荷時，將事故漿液箱內(nèi)儲存的漿液通過事故漿液泵重新返回吸取塔；如果機(jī)組長久運(yùn)行在低負(fù)荷，為確保除霧器沖洗，吸取塔內(nèi)的漿液必須強(qiáng)行外排。

國外脫硫行業(yè)狀況，數(shù)年來也在不停的謀求盡量減少進(jìn)入脫硫系統(tǒng)的多出水量，方便使更多的水通過除霧器進(jìn)入吸取塔來確保除霧器的沖洗。

通過吸取塔漿液成分實(shí)施調(diào)節(jié)方法

運(yùn)行定時進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)工作，獲得實(shí)際運(yùn)行化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室分析成果，將實(shí)際漿液成分與設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較：

當(dāng)漿液中CaCO3過多，應(yīng)及時調(diào)節(jié)給漿量，及時聯(lián)系化學(xué)化驗(yàn)石灰石漿液品質(zhì)及石灰石原料品質(zhì)。

當(dāng)漿液中CaSO3過多，應(yīng)及時增大氧化空氣量，以確保吸取塔氧化池中CaSO3充足氧化。

當(dāng)漿液中SiO2含量過多，則檢查脫硫入口煙氣中煙塵含量與否超標(biāo)，化學(xué)化驗(yàn)分析石灰石來料中SiO2與否超標(biāo)。

當(dāng)漿液中氯離子含量過高，則檢查廢水排放量與否達(dá)成設(shè)計(jì)值，化學(xué)分析工藝水中氯離子含量與否超標(biāo)。

4.漿液系統(tǒng)中毒的影響因素分析及調(diào)節(jié)

石灰石漿液在吸取塔內(nèi)對煙氣進(jìn)行洗滌-脫硫。首先漿液中的碳酸鈣與煙氣中的二氧化硫反映生成半水亞硫酸鈣，半水亞硫酸鈣向中下部氧化區(qū)流動，運(yùn)用氧化風(fēng)機(jī)所提供的氧氣在適宜的溫度下進(jìn)行強(qiáng)制氧化生成二水硫酸鈣。最后運(yùn)用石膏排除泵將石膏抽出，送往石膏旋流站，進(jìn)行一級脫水，細(xì)顆粒的漿液返回吸取塔，而濃度高的送往真空皮帶機(jī)進(jìn)行二級脫水。通過脫水，漿液的含水率降至10%下列，生成商品石膏。

4.1塔內(nèi)PH值對吸取反映的影響

控制塔內(nèi)PH值是控制煙氣脫硫反映的一種重要環(huán)節(jié)，PH值是綜合反映的碳酸根、硫酸根以及亞硫酸根含量的重要判斷根據(jù)?？刂芇H值就是控制煙氣脫硫化學(xué)反映正常進(jìn)行的重要手段?？刂芇H值必須明確：SO2溶解過程中會產(chǎn)生大量的氫離子，PH值高有助于氫離子的吸取，也就有助于二氧化硫的溶解；而低的PH值則有助于漿液中CaCO3的溶解。

由于CaCO3以至于CaSO4˙2H2O的最后形成都是在SO2、CaCO3溶解的前提下進(jìn)行的。因此，過高的PH值會嚴(yán)重克制CaCO3的溶解，從而減少脫硫效率。而過低的PH值又會嚴(yán)重影響對SO2的吸取，造成脫硫效率嚴(yán)重下降。因此，必須及時調(diào)節(jié)并時刻確保塔內(nèi)PH值在5.0~6.2范疇內(nèi)。

4.2塔內(nèi)氧化風(fēng)對吸取反映的影響

氧化風(fēng)量決定了漿液內(nèi)亞硫酸的氧化效果及氧化程度，從而影響著塔內(nèi)反映的持續(xù)性。氧量充足，即氧化充足，生成石膏晶體就會粗壯，易脫水。反之，則會產(chǎn)生含有大量亞硫酸的小晶體，亞硫酸的大量存在不僅會使石膏脫水困難，并且亞硫酸根是一種晶體污染物，含量高時會引發(fā)系統(tǒng)設(shè)備結(jié)垢。

另首先，亞硫酸根的溶解還會形成堿性環(huán)境，當(dāng)亞硫酸鹽相對飽和濃度較高時，亞硫酸鹽所形成堿性環(huán)境也會增強(qiáng)，而堿性環(huán)境會克制碳酸鈣的溶解，從而使?jié){液中不溶解的碳酸鈣分子大量增加，不僅增加漿液密度，也會減少吸取率。此時，如果有大量二氧化硫進(jìn)入漿液，漿液PH值會快速減少，從而出現(xiàn)漿液密度高、PH值卻偏低的漿液中毒狀況。核心詞：脫硫系統(tǒng)脫硫技術(shù)濕法脫硫4.3塔內(nèi)灰塵、雜質(zhì)離子對吸取反映的影響

漿液中的雜質(zhì)多數(shù)來源于煙氣，少數(shù)來源于石灰石原料，有時電除塵發(fā)生故障，造成帶入吸取塔內(nèi)的灰塵量超標(biāo)。因此，理解灰塵對吸取塔內(nèi)漿液吸取率的影響非常重要。灰塵的重要影響有：

（1）因煙塵顆粒小，很容易進(jìn)入石膏晶體間的游離通道，從而將其堵塞。由于煙塵微粒堵塞了水分子通道，不僅造成石膏脫水困難，并且還會制止石膏的形成和成長。

（2）由于灰塵中含有氟化物和鋁化物，隨著漿液中灰塵量的增加，特別是在高PH值下更易形成氟鋁絡(luò)合物，而這些絡(luò)合物很容易包裹在碳酸鈣的表面制止碳酸鈣的溶解。因此，不僅大大影響脫硫效率，還會造成石膏因碳酸鈣含量增加而影響石膏脫水，造成塔內(nèi)反映流程中斷。

（3）灰塵中含有氯離子及銅離子等。氯離子比碳酸根離子活性強(qiáng)，使得極易和溶解的鈣離子結(jié)合生產(chǎn)氯化鈣。同時，由于“銅離子效應(yīng)”，又會克制碳酸鈣的溶解。另外，由于氯離子比碳酸根離子活性強(qiáng)，也克制了二氧化硫形成亞硫酸根，既制止了石膏晶體的形成和成長，又減少了對二氧化硫的吸取。

在實(shí)際運(yùn)行中，不可無視灰塵及雜質(zhì)離子對漿液吸取率的影響。

4.4漿液密度值對吸取反映的影響

密度過低，表明硫酸鈣含量低，而碳酸鈣的相對含量會較大，但碳酸鈣實(shí)際濃度并不大，此時不可認(rèn)為漿液已含有大量吸取二氧化硫的能力；此時如果出石膏，不僅石膏不易脫水，并且還會造成漿液的浪費(fèi)。密度高，表明硫酸鈣含量已過量，過量硫酸鈣不僅會克制二氧化硫的溶解，從而造成漿液吸取二氧化硫的能力下降，并且還會克制碳酸鈣的溶解。

同時，漿液吸取二氧化硫的能力下降容易造成出口二氧化硫的排放量超標(biāo)，為確保出口二氧化硫的排放量不超標(biāo)往往要增加碳酸鈣的供應(yīng)量，因此，會加重碳酸鈣的過剩量。因此，此時必須先出石膏，后進(jìn)新漿；或加大出石膏力度，同時減少并控制新漿補(bǔ)入量。

4.5塔內(nèi)液位對吸取反映的影響

吸取塔自上而下大致分3個功效區(qū)：氧化區(qū)、吸取區(qū)、除霧區(qū)。在其它條件不變的狀況下，“氧化區(qū)容積的大小及漿液的排出時間”是影響石膏晶體形成和成長的2個重要因素，同時也是塔內(nèi)化學(xué)反映持續(xù)性的重要因素。所謂石膏排出時間是指：吸取塔氧化區(qū)漿液最大容積與單位時間排出石膏量之比。

由以上分析能夠看出，氧化區(qū)空間越大則石膏排出時間也會越長，越有助于石膏的成長，也越有助于保持塔內(nèi)漿液的活性和吸取率。由此得出：液位低，會相對減少氧化區(qū)的空間，使得亞硫酸鹽得不到重復(fù)氧化，使晶體無法充足長大，從而影響塔內(nèi)反映的持續(xù)性。

同時，液位低還易引發(fā)漿液密度超限，并且由于塔內(nèi)整體容積減少會使進(jìn)入塔內(nèi)的石灰石漿液得不到充足溶解和反映而被排出，由此而加大了石膏脫水的困難，并嚴(yán)重影響脫硫效率。液位高，氧化區(qū)相對延長，漿液循環(huán)充足，雖石膏純度高，但此時由于硫酸鈣的含量過量，會發(fā)生漿液中毒的現(xiàn)象，而造成漿液吸取率低下影響對二氧化硫的吸取。

5.運(yùn)行中反映漿液中毒表面現(xiàn)象

5.1塔內(nèi)漿液密度高、PH值高、吸取率低

因多為不注意漿液的補(bǔ)給量或未按漿液PH值控制新漿補(bǔ)入量；也有因高負(fù)荷時，為確保出口二氧化硫達(dá)標(biāo)而大量供漿的。此時，塔內(nèi)漿液以碳酸鈣為主，伴有過量且難脫水的硫酸鈣，由于脫水困難，漿液中的硫酸鈣逐步增多并達(dá)成過剩。此時過剩的硫酸鈣不僅克制二氧化硫的溶解，從而造成二氧化硫吸取能力下降，并且還會克制碳酸鈣溶解。同時，二氧化硫吸取能力下降會造成出口二氧化硫不達(dá)標(biāo)，為確保出口二氧化硫達(dá)標(biāo)而大量供漿，因此，再次加重碳酸鈣的過剩量，使之惡性循環(huán)。

5.2塔內(nèi)漿液密度高、PH值低、吸取率低

此狀況多為供漿量過少或后繼反映不及時且液位高，后期會因大量煙氣進(jìn)入吸取塔，造成煙氣的二氧化硫溶于水后使?jié){液顯現(xiàn)為弱酸性，弱酸的漿液會大大克制二氧化硫的溶解，從而造成吸取率大大減少。另外，此時漿液以半水亞硫酸鈣居多會使?jié){液中的硫酸鈣難以成長和脫水，為確保出口二氧化硫達(dá)標(biāo)而大量供漿，而漿液內(nèi)的大量半水硫酸鈣及無法脫水的硫酸鈣會制止碳酸鈣的分解和對二氧化硫的吸取，從而造成漿液活性大大減少。這種狀況最為復(fù)雜，也是最難解決的。

5.3塔內(nèi)漿液密度偏高、PH值正常、吸取率低、石膏脫水效果差

此種狀況多為下列2種因素引發(fā)的：一是漿液中氯離子及銅離子等離子含量高形成二氧化硫吸取的絡(luò)合物；二是漿液顏色變黑，吸取率低，漿液活性多為上游煙氣的灰塵所破壞。

5.4運(yùn)行中的調(diào)節(jié)及控制方法

5.4.1對于漿液密度高、PH值高、吸取效率低的應(yīng)對方法

（1）減少并控制補(bǔ)漿量

（2）加大補(bǔ)水量，提高漿液稀釋力度

（3）確保吸取塔漿液循環(huán)泵全部運(yùn)行，以增大漿液的活性

（4）加大石膏排出力度

（5）解決后期要確保氧量充足。由于此時仍有煙氣進(jìn)入吸取塔，因此把握沖洗水量和新漿打入量是核心。

5.4.2對于漿液密度高、PH值低、吸取效率低的應(yīng)對方法

此種狀態(tài)表明，“吸取-反映-形成石膏”的過程中斷，是一種較難解決的狀況。此時，如果條件含有，應(yīng)盡量壓低機(jī)組負(fù)荷、控制入口煙氣含硫量、限制漿液PH值，方便提高漿液反