濕法煙氣脫硫漿液失效典型現(xiàn)象分析

丘曉春，侯峻，丁宇鳴

(山西兆光發(fā)電有限責(zé)任公司，山西霍州031400)

濕法煙氣脫硫漿液失效典型現(xiàn)象分析

丘曉春，侯峻，丁宇鳴

(山西兆光發(fā)電有限責(zé)任公司，山西霍州031400)

火力發(fā)電廠采用石灰石－石膏濕法煙氣脫硫工藝普遍存在吸收塔漿液失效問題，針對某電廠出現(xiàn)的漿液失效典型現(xiàn)象，分析了不同原因引起的漿液失效問題:SO2濃度過高，供漿量偏大，吸收塔漿液密度過大易導(dǎo)致漿液失效;另外飛灰量大，包裹住碳酸鈣抑制反應(yīng)導(dǎo)致漿液失效。并提出相應(yīng)的處理措施:漿液密度大導(dǎo)致漿液失效優(yōu)先采用“加藥法”，迅速提高反應(yīng)活性;飛灰量大導(dǎo)致漿液失效使用“置換法”，逐步提高漿液利用率，有效解決了漿液失效問題。既保證機(jī)組脫硫系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，又降低了經(jīng)濟(jì)損失，為今后實(shí)際運(yùn)行過程中的問題處理提供一定的理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。

濕法煙氣脫硫;漿液失效;原因分析;解決措施

山西某發(fā)電廠采用石灰石－石膏濕法煙氣脫硫工藝，以石灰石為吸收劑，脫除煙氣中的SO2，使煙氣污染物排放濃度達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。脫硫系統(tǒng)在運(yùn)行過程中多次出現(xiàn)漿液中毒失效的現(xiàn)象，漿液失效主要表現(xiàn)為增加供漿量，漿液pH不升高反而下降，脫硫效率降低，石灰石的利用率降低甚至喪失［1－5］。漿液失效引發(fā)的后果:脫硫效率過低導(dǎo)致出口煙氣污染物達(dá)不到國家排放標(biāo)準(zhǔn);機(jī)組需要降負(fù)荷燃燒低硫煤，這將造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。因此，本文針對不同的漿液失效情況分析其原因并提出相應(yīng)的措施，以減少漿液失效的次數(shù)及降低損失，提高經(jīng)濟(jì)效益。

1 工藝系統(tǒng)流程及原理

山西某發(fā)電廠3號機(jī)組為600MW空冷超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組，脫硫系統(tǒng)采用山東三融環(huán)保工程公司提供的石灰石－石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)，工藝流程如圖1所示。

圖1 脫硫系統(tǒng)工藝流程

粒徑小于20mm的石灰石顆粒在濕式球磨機(jī)中鋼球的磨制作用下與水一同磨制成石灰石漿液，然后進(jìn)入水力旋流器分離，細(xì)度合格的漿液經(jīng)石灰石供漿泵打入吸收塔內(nèi)，與煙氣充分混合接觸，產(chǎn)生一系列化學(xué)反應(yīng)，從而脫除煙氣中的SO2。脫硫后的凈煙氣，經(jīng)除霧器清洗后從煙囪排出。

2 漿液失效現(xiàn)象及其原因分析

2.1 漿液密度太大導(dǎo)致失效

3號機(jī)組升負(fù)荷后，濕法脫硫系統(tǒng)入口SO2濃度超過4000mg/m3，供漿流量170m3/h，石灰石漿液密度1185kg/m3，脫硫效率不斷下降，為防止煙囪出口SO2超標(biāo)排放，投加脫硫添加劑，40min后脫硫效率逐漸提高(見表1)。取投加脫硫添加劑前后吸收塔漿液進(jìn)行化驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)投加添加劑前漿液固相的CaCO3高于正常運(yùn)行時的含量，投添加劑后脫硫效率逐漸提高至95.9%，CaCO3和CaSO3·1/2H2O含量接近正常水平，脫硫效率提高。

表13 號吸收塔運(yùn)行參數(shù)

2.2 飛灰量大導(dǎo)致漿液失效

3號機(jī)組啟動后脫硫系統(tǒng)入口SO2濃度維持在3500mg/m3，但脫硫效率降至92%。為防止出口SO2超標(biāo)，投加適量的脫硫添加劑，脫硫效率緩慢提高至93%后不再升高。這是因?yàn)闄C(jī)組啟動過程投油燃煤，且電除塵及石膏脫水系統(tǒng)投運(yùn)遲使得大量油灰、飛灰等物質(zhì)截留并累積于吸收塔中，故導(dǎo)致漿液及石膏呈深灰色。漿液中的飛灰過多，一方面高濃度的飛灰中含有大量氟離子、鋁離子，形成高濃度的氟化鋁絡(luò)合物，導(dǎo)致石灰石閉塞;另一方面密度相同的情況下，飛灰量大的漿液有效成分含量相對較低，導(dǎo)致脫硫效率低。

根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果，置換部分吸收塔漿液，脫硫效率逐漸提高，且隨著石膏的排放雜質(zhì)不斷排出，吸收塔漿液和石膏顏色恢復(fù)正常。

3 處理及防范措施

3.1 “加藥法”

添加劑可增強(qiáng)石灰石的表面活性，增大有效傳質(zhì)面積，提高總反應(yīng)速度。針對漿液密度大導(dǎo)致失效現(xiàn)象，提出以下預(yù)防措施:

(1)石灰石漿液密度較大時，須減少供漿量;必要大量供漿時，需同時往吸收塔補(bǔ)充足夠的水份，以保證塔內(nèi)水平衡。

(2)根據(jù)氧化風(fēng)機(jī)出口壓力和溫度變化，及時清理氧化風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣過濾器，定期檢查減溫水流量正常與否，防止氧化風(fēng)管噴嘴堵塞。

(3)檢查石膏排放泵的電流和壓力、石膏旋流站沉砂咀的漿液量等是否正常，脫水機(jī)分布器漿液是否分布均勻，及時作出調(diào)整，保證生成的石膏能及時排出，防止塔內(nèi)密度過高。

3.2 “置換法”

拋棄部分失效漿液，置換新鮮漿液能有效阻止吸收塔漿液進(jìn)一步惡化，恢復(fù)漿液的反應(yīng)活性，因置換過程打破了脫硫系統(tǒng)閉式循環(huán)的穩(wěn)定性，此法適宜在負(fù)荷較低時使用。

為防止飛灰量林導(dǎo)致漿液失效情況的出現(xiàn)，提出預(yù)防措施:確保機(jī)組啟動前往吸收塔注的水質(zhì)量需符合要求;機(jī)組運(yùn)行后應(yīng)及時投運(yùn)電除塵，并且加強(qiáng)對電除塵器的維護(hù)，防止出現(xiàn)電場跳閘，避免高濃度的煙塵進(jìn)入吸收塔;機(jī)組運(yùn)行過程應(yīng)及時投運(yùn)石膏脫水系統(tǒng)及廢水處理系統(tǒng)，加強(qiáng)廢水排放，防止雜質(zhì)過量累積，降低石灰石的活性。

［1］劉雪峰.石灰石－石膏濕法脫硫漿液包裹原因分析及對策［J］.熱電技術(shù)，2014，2(3):26－27.

［2］武泉，韓成志，王強(qiáng).脫硫吸收塔漿液失效的原因分析與處理措施［J］.電力科學(xué)與工程，2011，27(8):57－61.

［3］李海軍.1000 MW機(jī)組脫硫吸收塔劣質(zhì)漿液的處理［J］.電力安全技術(shù)，2014，16(2):49－50.

［4］王志軒，潘荔，毛專建.火電廠煙氣脫硫裝置運(yùn)行檢修崗位培訓(xùn)教材［M］.北京:中國電力出版社，2011.

［5］金東春，吳廣生.濕法脫硫吸收塔漿液成分影響因素研究［J］.浙江電力，2007(1):30－32.

Analysis of typical phenomenon of seriflux poisoning for wet flue gas desulfurization technology

Limestone/gypsum wet flue gas desulfurization technology was widespread exist seriflux poisoning problems in absorber of thermal power plants.It analysed the typical phenomenon of seriflux poisoning for some plants:operator provide too large slurry when the SO2concentration is excessived which made absorber slurry density is too high and easily lead to serous failure.On the other side，the large amount of fly ash would wrap calcium carbonate to inhibition chemical reaction which also causes serous failure.And then proposed the corresponding measures for different causes of serous failure problems as follows:Slurry density lead to serous failure preferred to“dosing methods”，rapidly improve reactivity;Large amount of fly ash result in serous failure using“displacement methods”which can gradually increase its utilization.The measures we provided can solve the problem of slurry failure effectively，reduce the economic loss，and would provide some theoretical basis and technical guidances for dealing with the problems in the actual operation process in future.

Wet Flue Gas Desulfurization(WFGD);seriflux poisoning;analyze the causes;countermeasure

X701.3

B

1674－8069(2016)03－038－02

2015-11-17;

2016-01-06

丘曉春(1989-)，女，碩士研究生，研究方向?yàn)榛鹆Πl(fā)電廠濕法煙氣脫硫。E－mail:qiuxiaochun0112@163.com