石灰石濕法脫硫系統(tǒng)運(yùn)行的要點(diǎn)分析

　　大型燃煤工礦企業(yè)在新建、擴(kuò)建、或改建中的脫硫技術(shù)，特別是燃煤電廠被得到廣泛的推廣應(yīng)用，而石灰石濕法脫硫是技術(shù)最成熟、最適合中國國情且國內(nèi)應(yīng)用最多的高效脫硫工藝，但在實(shí)際應(yīng)用中如果不能針對具體情況正確處理結(jié)垢、堵塞、腐蝕等技術(shù)問題，將達(dá)不到預(yù)期的脫硫效果，只有總結(jié)出原煙氣中參數(shù)的變化和工藝過程主要控制參數(shù)的改變對煙氣脫硫效率的影響規(guī)律，對運(yùn)行實(shí)踐才有一定的指導(dǎo)意義。

　　一、石灰石濕法脫硫系統(tǒng)的相關(guān)介紹

　　石灰石濕法脫硫技術(shù)是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的，傳統(tǒng)的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝投資較大，而且脫硫產(chǎn)物也難處理，后來日本、德國對該工藝進(jìn)行了改進(jìn)。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(jìn)行氣液傳質(zhì)后反應(yīng)，生成副產(chǎn)物石膏的脫硫法。目前我國300MW以上的機(jī)組基本上都用該技術(shù)進(jìn)行鍋爐煙氣脫硫，占到了脫硫總裝機(jī)容量的83%以上。河北邯鄲熱電廠于2006年投產(chǎn)石灰石濕法脫硫系統(tǒng)，對三臺200MW火力發(fā)電機(jī)組實(shí)施煙氣脫硫。在電除塵器之后布置增壓風(fēng)機(jī)，增壓后的煙氣經(jīng)過換熱器（GGH）熱交換降低煙氣溫度，然后進(jìn)入脫硫吸收塔用石灰石漿液洗滌脫硫，然后經(jīng)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(jìn)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(yīng)生成CaSO3，通過就地強(qiáng)制氧化、結(jié)晶生成CaSO4?2H2O，經(jīng)脫水后得到商品級脫硫副產(chǎn)品?石膏，最終實(shí)現(xiàn)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(chǎn)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(dāng)相對飽和濃度達(dá)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(jìn)行生長，當(dāng)飽和度達(dá)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(nèi)大量產(chǎn)生并析出，產(chǎn)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(chǎn)生軟垢。在堿性pH值運(yùn)行會產(chǎn)生碳酸鈣硬垢。

　　（三）具體實(shí)施策略。1.采用強(qiáng)制氧化工藝，使氧化反應(yīng)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(yán)格除塵，嚴(yán)防噴嘴堵塞；3.控制吸收液中水分蒸發(fā)速度和蒸發(fā)量，運(yùn)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(yùn)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(dāng)?shù)脑龃笠簹獗纫彩窍到y(tǒng)結(jié)垢、堵塞的重要技術(shù)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(shè)備）煙氣入口溫度，并選擇與之相配套的防腐內(nèi)襯，選擇與入口煙溫，塔內(nèi)設(shè)計溫度不相匹配的內(nèi)襯材料是致命的錯誤；3.嚴(yán)把防腐內(nèi)襯的施工質(zhì)量；4.吸收塔現(xiàn)場制作過程中保證焊口滿焊，焊縫光滑平整無缺陷，內(nèi)支撐件及框架不能用角鋼、槽鋼、工字鋼，應(yīng)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(diǎn)分析

　　結(jié)合邯鄲熱電廠運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)以及相關(guān)資料，本文重點(diǎn)對石灰石濕法脫硫工藝在工程運(yùn)行時系統(tǒng)的可靠性、安全性、操作穩(wěn)定性等進(jìn)行分析。

　?。ㄒ唬┛煽啃?。對于一套完整的石灰石法脫硫系統(tǒng)，影響可靠性的因素主要分為化學(xué)因素和設(shè)備因素?；瘜W(xué)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(zhì)量、氯離子濃度等。設(shè)備因素包括石灰石裝液制備系統(tǒng)、FGD系統(tǒng)設(shè)備、脫水設(shè)備以及熱控電氣設(shè)備等。邯鄲熱電廠制漿系統(tǒng)采用兩臺濕磨機(jī)，采購石灰石石子進(jìn)行磨制、旋流分離、儲備、供漿的流程設(shè)計。從運(yùn)行情況看制漿系統(tǒng)的中設(shè)備磨損較大，各種管道包括磨機(jī)的入口管段在內(nèi)，缺陷較多；磨機(jī)本身設(shè)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(shè)置一座并且設(shè)計容量過小，僅可提供4h的緩沖用量。制漿系統(tǒng)的可靠性存在不足。FGD系統(tǒng)中的設(shè)備可靠性問題較多的出現(xiàn)在增壓風(fēng)機(jī)穩(wěn)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(jīng)過運(yùn)行調(diào)整、設(shè)備改進(jìn)等工作，問題得到極大的改善。

　?。ǘ┌踩?。石灰石濕法脫硫工藝只要各參數(shù)控制正常，脫硫系統(tǒng)一般不會出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象。但在運(yùn)行過程中由于工藝參數(shù)控制不當(dāng)、儀表不準(zhǔn)、操作失靈等原因仍可能造成結(jié)垢，因此就需要采取一定措施盡可能的避免結(jié)垢，保證脫硫系統(tǒng)的安全運(yùn)行，主要措施有：提高鍋爐側(cè)電除塵的除塵效率；保持煙氣入口煙塵含量在設(shè)計范圍內(nèi)；嚴(yán)格按照規(guī)定的pH值運(yùn)行；對GGH和吸收塔內(nèi)除霧器進(jìn)行定期沖洗；適當(dāng)增加液氣比；保證吸收劑充分氧化；加強(qiáng)系統(tǒng)參數(shù)的監(jiān)視隨時做出調(diào)整可以避免很多運(yùn)行安全性問題。

　?。ㄈ┓€(wěn)定性。石灰石濕法脫硫系統(tǒng)脫硫效率一般在95%以上，來煤的含硫量、機(jī)組負(fù)荷的升降對系統(tǒng)穩(wěn)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(wěn)；機(jī)組負(fù)荷升降放緩或者提前做出脫硫設(shè)備的運(yùn)行調(diào)整進(jìn)行避免。需要運(yùn)行人員實(shí)時監(jiān)測煙氣CEMS儀表指示，觀察吸收塔進(jìn)出口煙氣濃度，脫硫漿液pH值、密度，煙氣壓力等指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)某一指標(biāo)不正常時及時自動或手動調(diào)節(jié)，確保這些指標(biāo)在正常運(yùn)行范圍內(nèi)，從而保證脫硫系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

　　四、結(jié)語

　　邯鄲熱電廠的脫硫系統(tǒng)經(jīng)過幾年的使用，摸索出了很多運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，對系統(tǒng)、設(shè)備采取了多項(xiàng)改進(jìn)，全面提高了脫硫系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，通過以上方法可基本解決實(shí)踐中的脫硫技術(shù)問題，使脫硫效率達(dá)到設(shè)計要求，確保中國在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時有效地保護(hù)好生存環(huán)境、確保人民生活水平的全面提高。