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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)成熟、適合中國(guó)國(guó)情且國(guó)內(nèi)應(yīng)用多的脫硫工藝，但在實(shí)際應(yīng)用中如果不能針對(duì)具體情況正確處理結(jié)垢、堵塞、腐蝕等技術(shù)問(wèn)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(guò)程主要控制參數(shù)的改變對(duì)煙氣脫硫效率的影響規(guī)律，對(duì)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(lái)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(lái)日本、德國(guó)對(duì)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(guó)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(duì)三臺(tái)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(guò)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(duì)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(guò)就地強(qiáng)制氧化、結(jié)晶生成CaSO4?2H2O，經(jīng)脫水后得到商品級(jí)脫硫副產(chǎn)品―石膏，終實(shí)現(xiàn)含硫煙氣的綜合治理。
（二）石灰石濕法脫硫常見(jiàn)問(wèn)題。石膏終產(chǎn)物濃度過(guò)了漿液的吸收極限，石膏就會(huì)以晶體的形式開(kāi)始沉積，當(dāng)相對(duì)飽和濃度達(dá)到一定值時(shí)，石膏晶體將在懸浮液中已有的石膏晶體表面進(jìn)行生長(zhǎng)，當(dāng)飽和度達(dá)到更高值時(shí)，就會(huì)形成晶核。再者，吸收液pH值的劇烈變化，低ph值時(shí)，亞硫酸鹽溶解度急劇上升，硫酸鹽溶解度略有下降，會(huì)有石膏在很短時(shí)間內(nèi)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(huì)引起亞硫酸鹽析出，產(chǎn)生軟垢。在堿性pH值運(yùn)行會(huì)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*，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(guò)飽和度大不過(guò)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(jì)溫度不相匹配的內(nèi)襯材料是致命的錯(cuò)誤；3.嚴(yán)把防腐內(nèi)襯的施工質(zhì)量；4.吸收塔現(xiàn)場(chǎng)制作過(guò)程中焊口滿焊，焊縫光滑平整無(wú)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(duì)石灰石濕法脫硫工藝在工程運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)的可靠性、安全性、操作穩(wěn)定性等進(jìn)行分析。
（一）可靠性。對(duì)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。化學(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(tái)濕磨機(jī)，采購(gòu)石灰石石子進(jìn)行磨制、旋流分離、儲(chǔ)備、供漿的流程設(shè)計(jì)。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(jì)容量過(guò)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(wèn)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(wèn)題、除霧器的堵塞問(wèn)題以及吸收塔塔壁防腐防磨層面的泄漏問(wèn)題，近幾年來(lái)經(jīng)過(guò)運(yùn)行調(diào)整、設(shè)備改進(jìn)等工作，問(wèn)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(shù)控制正常，脫硫系統(tǒng)一般不會(huì)出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象。但在運(yùn)行過(guò)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，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(jì)范圍內(nèi)；嚴(yán)格按照規(guī)定的pH值運(yùn)行；對(duì)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；吸收劑充分氧化；加強(qiáng)系統(tǒng)參數(shù)的監(jiān)視隨時(shí)做出調(diào)整可以避免很多運(yùn)行安全性問(wèn)題。
（三）穩(wěn)定性。石灰石濕法脫硫系統(tǒng)脫硫效率一般在95%以上，來(lái)煤的含硫量、機(jī)組負(fù)荷的升降對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性存在直接的影響，這就要求采取合理配煤硫份平穩(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(shí)監(jiān)測(cè)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(shí)及時(shí)自動(dòng)或手動(dòng)調(diào)節(jié)，確保這些指標(biāo)在正常運(yùn)行范圍內(nèi)，從而脫硫系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
四、結(jié)語(yǔ)
邯鄲熱電廠的脫硫系統(tǒng)經(jīng)過(guò)幾年的使用，摸索出了很多運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，對(duì)系統(tǒng)、設(shè)備采取了多項(xiàng)改進(jìn)，提高了脫硫系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，通過(guò)以上方法可基本解決實(shí)踐中的脫硫技術(shù)問(wèn)題，使脫硫效率達(dá)到設(shè)計(jì)要求，確保中國(guó)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)有效地保護(hù)好生存環(huán)境、確保人民生活水平的提高。
