濕法脫硫控制存在的問題及解決方案

饒漢渝

摘 要：在石膏濕法脫硫工藝的基礎(chǔ)上，客觀分析了熱加工的濕法脫硫保護控制、熱加工模擬控制系統(tǒng)中存在的問題和難點，并提出了解決方法。

關(guān)鍵詞：大氣層；濕法脫硫；煙氣鍋爐；石灰石

中圖分類號：X701.3 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）22-0158-02

地球的大氣層與人們的生活是密不可分的，在要求社會科技進步的同時，應(yīng)注重大自然的生態(tài)平衡。因此，在我國最新頒布的環(huán)保規(guī)定中，要求火電站和重工企業(yè)的排放技術(shù)更加環(huán)保。煙氣脫硫作為國內(nèi)最有效的排放技術(shù)，不再是企業(yè)軟排放的輔助技術(shù)，而是排放作業(yè)中的重要技術(shù)之一。地球的大氣層與人們的生活是密不可分的，在要求社會科技進步的同時，應(yīng)注重大自然的生態(tài)平衡。因此，在我國最新頒布的環(huán)保規(guī)定中，要求火電站和重工企業(yè)的排放技術(shù)更加環(huán)保。煙氣脫硫作為國內(nèi)最有效的排放技術(shù)，不再是企業(yè)軟排放的輔助技術(shù)，而是排放作業(yè)中的重要技術(shù)之一。

1 濕法脫硫概述

濕法脫硫技術(shù)中的主要材料是石灰石，這是一種價廉易得的材料。將石灰石碾成粉后與水混合，得到的石灰石漿液就是脫硫技術(shù)的吸收劑。當煙氣進入吸收塔后，煙氣中的SO2會與石灰石漿液中的CaCO3混合，再加上空氣中的氧化作用，煙氣中的硫被脫出，脫出的硫會與石灰漿液混合生成石膏漿液，石膏漿液經(jīng)過脫水作業(yè)可被制成石膏。煙氣在經(jīng)過了脫硫作業(yè)后，進入加熱升溫的環(huán)節(jié)，最后通過排氣煙囪排入大氣層。

石灰石-濕法脫硫的步驟分別為煙氣作業(yè)、氧氣吸收、漿液混合、石膏漿液脫水和排放系統(tǒng)。

1.1 濕法脫硫的基礎(chǔ)流程

在煙氣鍋爐排放的煙氣進入吸收塔前，應(yīng)先對煙氣進行除塵作業(yè)，然后再通過增壓風機、換熱器降溫。在吸收塔內(nèi)，煙氣的流動方向是向下運動的，而漿液是向上循環(huán)運動的，這可保證煙氣能被漿液完全洗滌。為了脫出煙氣中的酸性元素，進而保證石膏的質(zhì)量，就應(yīng)將石灰石制成的吸收漿液通過傳送泵輸送到噴淋層中，使吸收漿液能被均勻噴撒。

當吸收漿液與煙氣中的各種酸性物質(zhì)產(chǎn)生化學反應(yīng)后，會生成石膏漿液，石膏漿液通過排出泵被排出吸收塔，然后對收集到的石膏漿液進行脫水作業(yè)。在脫水作業(yè)中，主要用到的機器有石膏水力旋轉(zhuǎn)機、漿液分配器和真空皮帶脫水器。

1.2 煙氣脫硫的化學反應(yīng)過程

濕法脫硫技術(shù)中主要存在以下3種化學反應(yīng)過程：①H2SO3是煙氣在吸收塔內(nèi)最先形成的化學物質(zhì)，這種化學反應(yīng)過程為煙氣中的SO2被水吸收形成的部分分離反應(yīng)，即SO2+H2O→H2SO3；H2SO3→H+HSO3.②煙氣吸收塔漿液中的細顆粒后發(fā)生

化學反應(yīng)，生產(chǎn)出 ，其化學反應(yīng)式為CaCO3 +2H+

→Ca2+H2O+CO2↑， .③經(jīng)過吸

收的煙氣被排入大氣層后，被吸收的酸性物質(zhì)被制作成石膏，

化學反應(yīng)式為 .

在以上3步化學反應(yīng)方式中，第一步應(yīng)是我們關(guān)注的重點，煙氣當中SO2的特性是能與水發(fā)生強烈的化學反應(yīng)，因此，只要有足夠的水，煙氣中的SO2就能被完全吸收。

2 煙氣脫硫控制系統(tǒng)

煙氣脫硫控制系統(tǒng)又稱“FGD主保護系統(tǒng)”，該技術(shù)在環(huán)保方面起著不可磨滅的作用。我國大多數(shù)的脫硫系統(tǒng)都是在各個機組安裝完畢后再安裝的。以往，我國對該方面的環(huán)保要求并不嚴格，許多需要排放煙氣的企業(yè)都將脫硫裝置當成輔助裝置運行，因此，與之相關(guān)的FGD主保護系統(tǒng)也沒有得到很好的發(fā)展。但目前，不允許出現(xiàn)沒有安裝脫硫裝置的企業(yè)。

在設(shè)計FGD主系統(tǒng)保護裝置時，要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況和脫硫系統(tǒng)的工作方式設(shè)計。煙氣進入脫硫系統(tǒng)后，F(xiàn)GD主保護裝置開始運轉(zhuǎn)，收集、分析脫硫系統(tǒng)運轉(zhuǎn)中的各項數(shù)據(jù)。當FGD主保護系統(tǒng)產(chǎn)生危險狀況時，應(yīng)立即切斷脫硫系統(tǒng)所有的工作線路，避免發(fā)生不必要的生產(chǎn)事故。

3 FGD設(shè)備中存在的問題和解決方案

FGD主保護中的模擬掌控系統(tǒng)的主要作用包括增壓風機中風葉的調(diào)節(jié)、吸收漿液自動調(diào)節(jié)、脫水調(diào)節(jié)和吸收塔內(nèi)部液位調(diào)節(jié)。在實際運行中，該系統(tǒng)因受到各種因素的影響，會產(chǎn)生各種各樣的問題。

3.1 增壓風機風葉自動調(diào)節(jié)中的問題

為了保證FGD主保護裝置中的煙道阻力正常，可通過調(diào)節(jié)增壓風機的動力葉片起到穩(wěn)定的作用。當煙氣脫硫裝置停止運行時，其中的旁路擋板會處于關(guān)閉狀態(tài)。此時，增壓風機風葉的調(diào)節(jié)會與在旁路擋板開啟時有所不同。因此，我們應(yīng)智能調(diào)節(jié)增壓風葉，無論旁路擋板是處于開啟還是關(guān)閉狀態(tài)。如果要想在任何時間都能做到智能調(diào)節(jié)，則技術(shù)人員應(yīng)分別設(shè)計旁路擋板開啟和關(guān)閉時兩種不同的參數(shù)，從而完美解決調(diào)節(jié)增壓風葉中的主要問題。

3.2 吸收漿液自動調(diào)節(jié)中的問題

在脫硫系統(tǒng)中，吸收漿液的控制是非常困難的，主要原因是其自身的變量太大，但是以下2點原因也是不容忽視的：①嚴重的非線性。在中和點附近發(fā)生傾斜的概率極大，導(dǎo)致兩端的存在率變小。②吸收漿液的傳感器很容易受到外界的影響，導(dǎo)致漿液噴灑延時，進而造成整個脫硫系統(tǒng)癱瘓。

因吸收漿液工序中存在很多不確定因素，進而加大了調(diào)節(jié)難度。常規(guī)的控制流程為：比例→積分→微分。這種控制方式用線性調(diào)節(jié)，因此，在調(diào)控方面要具備良好的監(jiān)控策略。

3.3 脫水調(diào)節(jié)系統(tǒng)中存在的問題

通過改變真空皮帶的運轉(zhuǎn)速度控制石膏成型的厚度是脫水系統(tǒng)的主要工作。從理論上看，該調(diào)節(jié)系統(tǒng)可采用單沖量控制法全面控制；但從實際情況看，大多數(shù)脫硫系統(tǒng)中的脫水調(diào)節(jié)還沒有進行智能化改造；基于筆者的實際工作經(jīng)驗看，可通過測試調(diào)節(jié)信號和找出系統(tǒng)調(diào)節(jié)中的死角，提高脫水系統(tǒng)調(diào)節(jié)的工作效率。

3.4 液位調(diào)節(jié)中存在的問題

吸收塔內(nèi)部的液位控制通常采用閉環(huán)斷控制系統(tǒng)控制進入吸收塔的水量。該系統(tǒng)運行時常出現(xiàn)的問題為：進入水量與煙氣量成正比，導(dǎo)致煙氣反應(yīng)速度加快，使吸收塔內(nèi)的位液迅速下降，進而失去控制。要想解決該問題，我們應(yīng)監(jiān)控煙氣脫硫作業(yè)的整個脫硫過程，當發(fā)現(xiàn)位液處于低點時快速加入過濾吸收液。

4 結(jié)束語

綜上所述，我們應(yīng)加深對脫硫控制技術(shù)的認識，并熟練使用該控制技術(shù)。此外，在煙氣脫硫的過程中，工作人員應(yīng)實時觀察脫硫過程，從而避免生產(chǎn)事故的發(fā)生。

參考文獻

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〔編輯：張思楠〕