石灰石濕法脫硫系統運行的要點分析

作者： 2016年07月11日來源：瀏覽量：

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大型燃煤工礦企業在新建、擴建、或改建中的脫硫技術，特別是燃煤電廠被得到廣泛的推廣應用，而石灰石濕法脫硫是技術最成熟、最適合中國國情且國內應用最多的高效脫硫工藝，但在實際應用中如果不能針對具體情況正確處

　　大型燃煤工礦企業在新建、擴建、或改建中的脫硫技術，特別是燃煤電廠被得到廣泛的推廣應用，而石灰石濕法脫硫是技術最成熟、最適合中國國情且國內應用最多的高效脫硫工藝，但在實際應用中如果不能針對具體情況正確處理結垢、堵塞、腐蝕等技術問題，將達不到預期的脫硫效果，只有總結出原煙氣中參數的變化和工藝過程主要控制參數的改變對煙氣脫硫效率的影響規律，對運行實踐才有一定的指導意義。

　　一、石灰石濕法脫硫系統的相關介紹

　　石灰石濕法脫硫技術是20世紀70年代發展起來的，傳統的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝投資較大，而且脫硫產物也難處理，后來日本、德國對該工藝進行了改進。石灰石濕法脫硫是將煙氣中二氧化硫與石灰或石灰石的漿液進行氣液傳質后反應，生成副產物石膏的脫硫法。目前我國300MW以上的機組基本上都用該技術進行鍋爐煙氣脫硫，占到了脫硫總裝機容量的83%以上。河北邯鄲熱電廠于2006年投產石灰石濕法脫硫系統，對三臺200MW火力發電機組實施煙氣脫硫。在電除塵器之后布置增壓風機，增壓后的煙氣經過換熱器（GGH）熱交換降低煙氣溫度，然后進入脫硫吸收塔用石灰石漿液洗滌脫硫，然后經GGH升溫由煙囪排放。

　　二、對石灰石濕法脫硫工藝的研究

　　（一）石灰石濕法脫硫原理。煙氣進入脫硫裝置的濕式吸收塔，與自上而下噴淋的堿性石灰石漿液霧滴逆流接觸，其中的酸性氧化物SO2以及其他污染物HCL、HF等被吸收，煙氣得以充分凈化；吸收SO2后的漿液反應生成CaSO3，通過就地強制氧化、結晶生成CaSO4?2H2O，經脫水后得到商品級脫硫副產品?石膏，最終實現含硫煙氣的綜合治理。

　　（二）石灰石濕法脫硫常見問題。石膏終產物濃度超過了漿液的吸收極限，石膏就會以晶體的形式開始沉積，當相對飽和濃度達到一定值時，石膏晶體將在懸浮液中已有的石膏晶體表面進行生長，當飽和度達到更高值時，就會形成晶核。再者，吸收液pH值的劇烈變化，低ph值時，亞硫酸鹽溶解度急劇上升，硫酸鹽溶解度略有下降，會有石膏在很短時間內大量產生并析出，產生硬垢。而高pH值亞硫酸鹽溶解度降低，會引起亞硫酸鹽析出，產生軟垢。在堿性pH值運行會產生碳酸鈣硬垢。

　　（三）具體實施策略。1.采用強制氧化工藝，使氧化反應趨于完全，控制亞硫酸鈣的氧化率在95%以上，保持漿液中有足夠密度的石膏晶種；2.嚴格除塵，嚴防噴嘴堵塞；3.控制吸收液中水分蒸發速度和蒸發量，運行中控制溶液中石膏過飽和度最大不超過130%；4.控制溶液的pH值，尤其避免運行中pH值的急劇變化；5.吸收液中加入二水硫酸鈣或亞硫酸鈣晶種；6.向吸收液中加入添加劑如：鎂離子、乙二酸；7.適當的增大液氣比也是系統結垢、堵塞的重要技術措施。

　　（四）做好防腐措施。1.合理控制漿液的pH值；2.選擇合理的FGD（脫硫設備）煙氣入口溫度，并選擇與之相配套的防腐內襯，選擇與入口煙溫，塔內設計溫度不相匹配的內襯材料是致命的錯誤；3.嚴把防腐內襯的施工質量；4.吸收塔現場制作過程中保證焊口滿焊，焊縫光滑平整無缺陷，內支撐件及框架不能用角鋼、槽鋼、工字鋼，應用圓鋼、方鋼為主，外接管不能用焊接，要用法蘭連接；5.選擇合理的防腐材料。

　　三、石灰石濕法脫硫要點分析

　　結合邯鄲熱電廠運行經驗以及相關資料，本文重點對石灰石濕法脫硫工藝在工程運行時系統的可靠性、安全性、操作穩定性等進行分析。

　　（一）可靠性。對于一套完整的石灰石法脫硫系統，影響可靠性的因素主要分為化學因素和設備因素。化學因素主要包括工藝流程、腐蝕、磨損等，其中影響工藝流程可靠性的因素主要有亞硫酸鹽的氧化率、除霧器沖洗水質量、氯離子濃度等。設備因素包括石灰石裝液制備系統、FGD系統設備、脫水設備以及熱控電氣設備等。邯鄲熱電廠制漿系統采用兩臺濕磨機，采購石灰石石子進行磨制、旋流分離、儲備、供漿的流程設計。從運行情況看制漿系統的中設備磨損較大，各種管道包括磨機的入口管段在內，缺陷較多；磨機本身設備的可靠性較高，但橡膠襯板磨損較快，基本上1.5年需要更換一次襯板，否則易泄漏。漿液貯罐僅設置一座并且設計容量過小，僅可提供4h的緩沖用量。制漿系統的可靠性存在不足。FGD系統中的設備可靠性問題較多的出現在增壓風機穩定性、GGH的堵塞及腐蝕問題、除霧器的堵塞問題以及吸收塔塔壁防腐防磨層面的泄漏問題，近幾年來經過運行調整、設備改進等工作，問題得到極大的改善。

　　（二）安全性。石灰石濕法脫硫工藝只要各參數控制正常，脫硫系統一般不會出現結垢現象。但在運行過程中由于工藝參數控制不當、儀表不準、操作失靈等原因仍可能造成結垢，因此就需要采取一定措施盡可能的避免結垢，保證脫硫系統的安全運行，主要措施有：提高鍋爐側電除塵的除塵效率；保持煙氣入口煙塵含量在設計范圍內；嚴格按照規定的pH值運行；對GGH和吸收塔內除霧器進行定期沖洗；適當增加液氣比；保證吸收劑充分氧化；加強系統參數的監視隨時做出調整可以避免很多運行安全性問題。

　　（三）穩定性。石灰石濕法脫硫系統脫硫效率一般在95%以上，來煤的含硫量、機組負荷的升降對系統穩定性存在直接的影響，這就要求采取合理配煤保證硫份平穩；機組負荷升降放緩或者提前做出脫硫設備的運行調整進行避免。需要運行人員實時監測煙氣CEMS儀表指示，觀察吸收塔進出口煙氣濃度，脫硫漿液pH值、密度，煙氣壓力等指標，發現某一指標不正常時及時自動或手動調節，確保這些指標在正常運行范圍內，從而保證脫硫系統的穩定運行。

　　四、結語

　　邯鄲熱電廠的脫硫系統經過幾年的使用，摸索出了很多運行經驗，對系統、設備采取了多項改進，全面提高了脫硫系統的穩定運行，通過以上方法可基本解決實踐中的脫硫技術問題，使脫硫效率達到設計要求，確保中國在發展經濟的同時有效地保護好生存環境、確保人民生活水平的全面提高。

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