火力發(fā)電廠石灰石—石膏濕法脫硫系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化

施愛(ài)軍

摘 要：目前，火力發(fā)電廠石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)在世界范圍內(nèi)都廣泛運(yùn)用。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，電力工業(yè)也得到了快速的發(fā)展，尤其是火力發(fā)電的運(yùn)用范圍更加廣泛，投資建設(shè)也更加迅猛。但是中國(guó)的大氣污染十分嚴(yán)重，是全球都關(guān)注著的嚴(yán)峻問(wèn)題，對(duì)人們的生產(chǎn)和生活有著很大的影響。而火力發(fā)電的污染主要體現(xiàn)在碳排放、粉塵污染、硫排放等。本研究主要是探討石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化，濕法脫硫是目前世界上比較先進(jìn)的脫硫方法，但仍然存在著很多問(wèn)題。本研究旨在為濕法脫硫提供一定的參考，提升火力發(fā)電行業(yè)的發(fā)展，共同促進(jìn)環(huán)境問(wèn)題的改善。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；石灰石-石膏濕法脫硫；系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）21-0078-02

1 概述

伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，對(duì)生活質(zhì)量和身體健康更加關(guān)注，因此對(duì)環(huán)境質(zhì)量要求更加高。火力發(fā)電廠發(fā)電排放的二氧化硫是大氣污染的主要物，二氧化硫的排放量控制成了大氣污染治理的重要部分。二氧化硫是一種有毒的氣體，會(huì)使人感到胸部有種壓迫感，尤其對(duì)于呼吸道有一定疾病和患有心臟病的人最為敏感。石灰石-石膏濕法脫硫是目前國(guó)內(nèi)外的火力發(fā)電廠運(yùn)用最為廣泛的脫硫技術(shù)。以濕法脫硫?yàn)橹鞯膰?guó)家主要是發(fā)達(dá)國(guó)家，比如德國(guó)、美國(guó)等，這些國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和我國(guó)目前階段比較相似，都是煤炭消耗量大。但是我國(guó)的濕法脫硫技術(shù)起步晚，需要向日本、美國(guó)這些國(guó)家進(jìn)行一定的技術(shù)上借鑒，提升我國(guó)的脫硫技術(shù)。

2 對(duì)火力發(fā)電廠石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)技術(shù)的簡(jiǎn)要介紹

石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)是目前火力發(fā)電廠中技術(shù)最成熟、應(yīng)用最為廣泛的二氧化硫脫除技術(shù)。石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)是以石灰石作為脫硫吸收劑，將火力發(fā)電廠排放的煙氣吸入，與吸收劑充分混合，并且和混合其中的氧化空氣充分接觸，然后排放煙氣中的二氧化硫和吸收劑里的碳酸鈣，還有氧化空氣一起發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，最終生成石膏，從而達(dá)到脫硫的效果。石灰石-石膏脫硫發(fā)采用的原料是價(jià)格低廉的石灰石，將她研磨成細(xì)致的粉狀，然后與水混合，攪拌在一起，制成石灰石漿液，以此作為吸收劑。脫硫后的氣體，基本不含二氧化硫，脫硫率能高達(dá)百分之九十五。脫硫后氣體經(jīng)過(guò)冷卻，除去水霧，再排放進(jìn)入大氣。脫硫所形成的石膏作為副產(chǎn)品，可以進(jìn)行有效地回收利用，或者作為廢品處理。盡量做到物盡其用。

3 火力發(fā)電廠石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)技術(shù)存在的常見(jiàn)問(wèn)題

3.1 石膏出現(xiàn)脫水問(wèn)題

在脫硫系統(tǒng)中，煙氣與石灰石和氧化空氣作用后產(chǎn)生的石膏，含水率需要控制在一定的范圍。石膏排出泵會(huì)將吸收塔里面的漿液抽出來(lái)，將抽出來(lái)的漿液放入石膏旋流器進(jìn)行濃縮和顆粒分級(jí)，分級(jí)出來(lái)的稀的漿液將被機(jī)器返回吸收塔，濃縮適宜到一定程度的漿液會(huì)被運(yùn)送到真空皮帶機(jī)進(jìn)行脫水。石膏形成后會(huì)經(jīng)歷運(yùn)輸、存儲(chǔ)等工序，而及其對(duì)于固體的運(yùn)輸明顯要高效，含水率過(guò)高，會(huì)使得整體的重量增加，粘稠度和稀釋度都高，使得運(yùn)輸以及后期加工、存出都出現(xiàn)很大的困難。當(dāng)石膏含水率過(guò)高時(shí)，真空皮帶機(jī)運(yùn)輸石膏完全無(wú)法工作，影響整個(gè)脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行效率，還會(huì)造成機(jī)器損壞，增加脫硫運(yùn)行成本。石膏含水率過(guò)高主要表現(xiàn)在石膏的下部不結(jié)成塊狀，甚至有些粘稠而不脫落，然后上面的部分甚至完全是稀泥的狀態(tài)。分析原因有很多，實(shí)驗(yàn)表明，煙氣進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)含塵量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致煙氣中的塵埃阻擋了二氧化硫和脫硫劑的接觸，減少接觸會(huì)使得產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的機(jī)會(huì)變少，形成含水率低的石膏可能性變小。而且飛灰會(huì)阻礙和降低吸收劑的活性，當(dāng)阻擋一些成分發(fā)生反應(yīng)，整體的效果也就隨之變差。還有石灰石的質(zhì)量存在問(wèn)題也是影響脫硫的重要因素，石灰石的細(xì)度和里面的雜質(zhì)、碳酸鈣含量會(huì)影響整個(gè)反應(yīng)的活性。雜質(zhì)過(guò)多會(huì)阻礙吸收劑的活性，石灰石不夠細(xì)會(huì)使得整個(gè)反映效果不佳，活性不足。輸入的二氧化硫的量超過(guò)了設(shè)計(jì)的量，而鼓入的氧化空氣量還是固定的值，這就會(huì)使得石膏結(jié)晶困難，因?yàn)闆](méi)有充分反應(yīng)。還有的可能就是機(jī)器出現(xiàn)故障，比如真空皮帶機(jī)和石膏旋流器異常，這些都是脫水的重要機(jī)器，它們的異常會(huì)使得脫水的效果隨之變差。

3.2 吸收塔溢流問(wèn)題

吸收塔溢流是指吸收塔內(nèi)形成大量粘性強(qiáng)的泡沫，會(huì)從吸收塔溢出，一般設(shè)置了溢流管道，但是嚴(yán)重時(shí)，仍然會(huì)溢流，使得整體的脫硫效率降低，污染廠區(qū)的環(huán)境。造成吸收塔溢流的原因有很多，比如吸收塔的液位計(jì)測(cè)量的液位與實(shí)際的液位不符合，真實(shí)的液位遠(yuǎn)高于測(cè)量顯示的，那么機(jī)器設(shè)備和人為的準(zhǔn)備工作都不符合液位的實(shí)際需求。還有當(dāng)吸收劑的有機(jī)物含量增加，會(huì)使得吸收塔內(nèi)的漿液容易起泡。有機(jī)物含量增加主要是因?yàn)槊旱娜紵怀浞只蛘邿煔獾暮恐须s質(zhì)太多。石灰石的成分不確定時(shí)，當(dāng)遇到一些元素會(huì)自然成為發(fā)泡劑，自主的產(chǎn)生泡沫。吸收塔補(bǔ)充的水需要確定水中的成分含量，達(dá)不到設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，含有一些會(huì)造成溢流的元素。還有溢流管的設(shè)計(jì)如果不科學(xué)，可能會(huì)造成虹吸的現(xiàn)象。吸收塔的溢流會(huì)導(dǎo)致整個(gè)脫硫的運(yùn)行效率不高，機(jī)器設(shè)備的損壞，還有煙道防腐蝕層的破壞。還有煙氣系統(tǒng)的堵塞。

4 針對(duì)問(wèn)題的具體解決對(duì)策

4.1 保證石灰石的質(zhì)量，及時(shí)檢查脫水系統(tǒng)設(shè)備

在煙氣進(jìn)入前進(jìn)行高質(zhì)量的除塵工作，加大高壓柜的投入，將電流控制在合理的范圍內(nèi)，保證震打效果的優(yōu)良。在采購(gòu)石灰石的時(shí)候，要確保石灰石的質(zhì)量，不能因?yàn)樨潏D便宜而購(gòu)買(mǎi)質(zhì)量差的石灰石，這會(huì)造成效率低下甚至機(jī)器損壞，得不償失。與長(zhǎng)期合作的供應(yīng)商協(xié)商好，讓他們意識(shí)到脫硫的重要性，高效的脫硫會(huì)增加他們的收益。在將石灰石研磨成分時(shí)，要控制好細(xì)度，總的來(lái)說(shuō)是越細(xì)效果越好，對(duì)于細(xì)度的檢驗(yàn)通過(guò)用手捏也可以檢查。煙氣的含硫量過(guò)高，不再設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，這主要是因?yàn)槿济旱馁|(zhì)量原因，含硫量高的煤炭自然煙氣也含硫量高。所以要檢查控制好煤炭的使用，使用含硫量低的煤炭，將二氧化硫控制在設(shè)計(jì)的范圍內(nèi)。對(duì)于真空皮帶和石膏旋流站的檢查要定時(shí)定期，對(duì)于可能出現(xiàn)故障的部位進(jìn)行提前的維護(hù)，清理雜物，更換老舊的零件，保證機(jī)器的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

4.2 降低吸收塔液位，更換新鮮漿液

為了治理吸收塔的溢流情況，需要降低吸收塔的液位，加強(qiáng)對(duì)于液位的計(jì)量，將實(shí)際的液位和測(cè)量計(jì)的數(shù)據(jù)做到盡量符合，減少虛假的現(xiàn)象迷惑?？梢愿鶕?jù)泡沫和漿液的密度不同，采用浮球式的測(cè)量方法，增加準(zhǔn)確率。降低吸收塔的液位是在必要的時(shí)候，屬于比較緊急的臨時(shí)措施，不可長(zhǎng)期使用。在泡沫過(guò)多時(shí)，加入一定量的消泡劑，及時(shí)處理泡沫。但這也屬于短期的做法。在漿液的泡沫過(guò)多時(shí)，要更換新的漿液，從而提高漿液的活性，不影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。要堅(jiān)持脫硫廢水的及時(shí)排放，廢水中的重金屬含量高，會(huì)影響漿液的反應(yīng)效率。所以要及時(shí)排放，保證吸收塔內(nèi)的漿液處于高品質(zhì)。要保證設(shè)備處于優(yōu)良的狀態(tài)，及時(shí)檢查設(shè)備，要保證氧化風(fēng)機(jī)處于正常的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)要有及時(shí)的備用設(shè)備。

5 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于環(huán)境污染治理的關(guān)注是全球的焦點(diǎn)問(wèn)題，而我國(guó)屬于燃煤大國(guó)，這是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必須要求，但是在保證經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，我們也應(yīng)該擔(dān)負(fù)起保護(hù)環(huán)境的責(zé)任。所以對(duì)于燃煤產(chǎn)生的廢氣要進(jìn)行一定的處理，而其中所含的二氧化硫是空氣污染的主要元素之一，而本研究主要探討的問(wèn)題就是采用石灰石-石膏濕法脫硫的技術(shù)進(jìn)行凈化。這一技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展還不算成熟，在日本、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家技術(shù)成熟，所以我國(guó)可以進(jìn)行一定的參考和借鑒，再結(jié)合實(shí)踐中所遇到的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行修改。

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