濕法脫硫系統(tǒng)中漿液品質(zhì)虛化的危害與調(diào)整

趙鋼玲

（中電國際平頂山姚孟發(fā)電有限責(zé)任公司，河南 平頂山 467001）

在石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)運(yùn)行過程中，由于工藝水水質(zhì)硬度，化學(xué)在循環(huán)水中正常加殺菌劑，入爐煤硫分，鍋爐投油，鍋爐脫硝系統(tǒng)的氨逃逸，以及石灰石粉品質(zhì)等因素的影響，造成吸收塔漿液污染，品質(zhì)虛化并使吸收塔產(chǎn)生大量溢流，吸收塔液位無法維持在設(shè)計(jì)水平，造成漿液循環(huán)泵出力下降，脫硫效率，石膏品質(zhì)等方面的問題，甚至?xí){到FGD系統(tǒng)的安全生產(chǎn)運(yùn)行。

1 脫硫吸收塔漿液品質(zhì)虛化的現(xiàn)象與危害

（1）漿液顏色灰暗或泡沫持續(xù)存在，吸收塔溢流管處大量泡沫溢出污染環(huán)境。漿液中存在油污，漿液顏色烏黑，當(dāng)脫水系統(tǒng)投運(yùn)后油污污染脫水機(jī)濾布，使濾布透氣性差影響脫水效果。（2）漿液品質(zhì)虛化，使吸收塔漿液密度因起泡原因而降低至1040～1060kg/m3，極易造成吸收塔虛假液位，嚴(yán)重時(shí)造成漿液循環(huán)泵運(yùn)行參數(shù)明顯降低，電流降低、出口壓力下降接近跳泵值，存在漿液循環(huán)泵跳泵隱患。（3）在漿液品質(zhì)持續(xù)虛化情況下使脫硫效率下降，為了保證脫硫效率達(dá)標(biāo)，勢必使石灰石漿液供漿量增加，間接造成石灰石粉耗、電耗高，增加企業(yè)發(fā)電成本。（4）石灰石粉耗高使?jié){液PH值高，造成石膏中碳酸鈣含量、含水率均高于規(guī)定值（規(guī)定值：碳酸鈣含量＜3%，含水率＜10%），而實(shí)際值為碳酸鈣含量6%～12%、含水率15%～22%；大量泡沫溢出污染環(huán)境。

2 脫硫吸收塔漿液品質(zhì)虛化的原因

自然界中液體里的氣泡是氣體分散在液體中所形成的熱力學(xué)不穩(wěn)定體，在重力作用下自然逸出。漿液中的氣泡產(chǎn)生因素較多，可能是漿液中匯入使?jié){液表面張力降低的物質(zhì)，或內(nèi)部發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氣體以及攪動(dòng)、擾動(dòng)等原因。

（1）化學(xué)在循環(huán)水中加入大量殺菌劑，使輔網(wǎng)的工業(yè)水中產(chǎn)生大量泡沫，這些泡沫狀態(tài)穩(wěn)定，使工業(yè)水中氣泡短時(shí)間內(nèi)無法自然逸出；石灰石制漿使用了這種有泡沫的工藝水，加速了吸收塔內(nèi)漿液氣泡的產(chǎn)生；吸收塔除霧器的沖洗以及本體補(bǔ)水也會(huì)持續(xù)加速漿液中氣泡的產(chǎn)生。（2）火電機(jī)組持續(xù)低負(fù)荷投油以及定期試投油槍。在鍋爐燃燒不充分的情況下，有一部分未燃盡的含油顆粒、碳顆粒隨煙氣進(jìn)入吸收塔內(nèi)；隨著吸收塔漿液中的有機(jī)物含量增加，引起漿液的皂化反應(yīng)，使脫硫吸收塔漿液中存在大量黑色油污；吸收塔漿液中的油污等有機(jī)物的增加，使吸收塔漿液的表面張力增大造成漿液分子反應(yīng)遲緩，從而使?jié){液產(chǎn)生大量氣泡。（3）石灰石粉品質(zhì)不達(dá)標(biāo)，存在部分雜質(zhì)，且氧化鎂(MgO)含量偏高（＞3%）。MgO含量不達(dá)標(biāo)會(huì)影響到脫硫效率，還會(huì)與漿液中的SO4反應(yīng)產(chǎn)生大量氣泡，并且增加漿液中的溶解鹽的含量，使產(chǎn)生的氣泡更加穩(wěn)定。（4）脫硫氧化風(fēng)在特定條件下對(duì)漿液也會(huì)產(chǎn)生影響，當(dāng)FGD入口SO2高于設(shè)計(jì)煤種含硫量時(shí)，此時(shí)氧化風(fēng)量不能滿足吸收塔內(nèi)漿液內(nèi)中HSO4充分氧化成SO4，亞硫酸鹽含量增加超出標(biāo)準(zhǔn)量時(shí)，使?jié){液品質(zhì)惡化，加劇漿液起泡。當(dāng)鍋爐使用低于設(shè)計(jì)煤種含硫量的煤時(shí)，此時(shí)氧化風(fēng)量會(huì)有大量過剩空氣形成氣泡，并附著在漿液表面，造成漿液液位虛化，甚至導(dǎo)致吸收塔溢流口產(chǎn)生虹吸現(xiàn)象，造成大量溢流。（5）在高、低負(fù)荷時(shí)、FGD入口SO2突變時(shí)，由于過量給漿，造成漿液碳酸鈣含量居高，降低碳酸鈣溶解性。（6）超低改造后，廢水旋流系統(tǒng)出力與石膏旋流器出力不匹配，脫水能力相對(duì)不足；吸收塔內(nèi)漿液中亞硫酸鈣含量超標(biāo)，使?jié){液品質(zhì)惡化，加速漿液中氣泡的產(chǎn)生；廢水排放系統(tǒng)排放力不足、回收水中氯離子濃度高，重金屬、氯離子、有機(jī)物等雜質(zhì)大量聚集，加速漿液品質(zhì)逐步惡化，加劇漿液泡沫產(chǎn)生。

3 吸收塔漿液品質(zhì)虛化對(duì)脫硫率的影響

液氣比：液氣比（G/L）=漿液循環(huán)流量G/吸收塔通過的煙氣流量L。

液氣比與循環(huán)流量的關(guān)系：

當(dāng)漿液循環(huán)流量G（大）↑/吸收塔通過的煙氣流量L==液氣比（大）。

則脫硫率高↑，出口SO2數(shù)據(jù)↓。

當(dāng)漿液循環(huán)流量G（?。?吸收塔通過的煙氣流量L==液氣比（?。?。

則脫硫率低↓，出口SO2數(shù)據(jù)↑。

液氣比增大，代表氣液接觸機(jī)率增加，脫硫率增大。但SO2與吸收液有一個(gè)氣液平衡，液氣比超過一定值后，脫硫率將不再增加。新鮮的石灰石漿液噴淋下來與煙氣接觸后，SO2等氣體與石灰石的反應(yīng)并不完全，需要不斷地循環(huán)反應(yīng)，增加漿液的循環(huán)量，也就加大了CaCO3與SO2的接觸反應(yīng)機(jī)會(huì)，從而提高了SO2的去除率。

由于吸收塔漿液虛化，進(jìn)入漿液循環(huán)泵的漿液含有泡沫，在泵內(nèi)壓縮升壓后泡沫破裂，形成泵內(nèi)的初生汽蝕，因而降低了漿液循環(huán)流量，使循環(huán)泵出口壓力下降，電流降低，性能下降，所以在適當(dāng)情況下有目地的增加循環(huán)量是至關(guān)重要的。

消泡劑在高溫環(huán)境中能有效降低氣液、液固之間的表面張力從而起到消泡和長時(shí)間抑泡的效果，加入適量消泡劑，使?jié){液收縮，密度增大，固而加消泡劑后循環(huán)泵出力、循環(huán)流量恢復(fù)，增大液氣比，提升了脫硫效率。

4 pH值高、低（4.6～5.8）的危害

（1）當(dāng)pH＜4.5時(shí)，SO2的吸收幾乎無法進(jìn)行，且吸收液呈酸性，加劇設(shè)備腐蝕，縮短設(shè)備安全運(yùn)行周期。一般保持pH在4.6～5.8之間。（2）當(dāng)pH值＞5.8時(shí)，SO2吸收效果最佳，但此時(shí)易發(fā)生結(jié)垢，堵塞現(xiàn)象。當(dāng)吸收塔入口SO2、機(jī)組負(fù)荷突然升高時(shí)，正常的氧化風(fēng)量無法將大量的亞硫酸鈣完全氧化成硫酸鈣時(shí)，由于亞硫酸鈣是一種透水性差，易沉積的細(xì)小針狀晶體，易沉積在碳酸鈣顆粒表面，造成碳酸鈣顆粒無法與漿液接觸溶解，使石灰石粉反應(yīng)閉塞進(jìn)入石灰石反應(yīng)的"盲區(qū)"。使石灰石溶解度降低，使SO2的吸收受到抑制，脫硫效率大大降低。

5 石膏漿液中碳酸鈣含量高與含水率高的關(guān)系

（1）由于亞硫酸鈣分子是一種透水性差，易沉積的細(xì)小針狀晶體，體積大于石灰石分子。同質(zhì)量下石灰石分子體積較小而個(gè)數(shù)較多，石灰石分子個(gè)數(shù)相對(duì)亞硫酸鈣晶體的數(shù)量較多，故而在同質(zhì)量下石灰石分子周圍所附著的水分比亞硫酸鈣分子晶體所附著水分較多。由于石膏漿液中含水率大，造成脫水困難，成品石膏呈稀泥狀，脫水系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間增加，使脫硫廠用電率和石灰石粉粉耗激增。（2）在同等負(fù)荷下，根據(jù)FGD入口SO2數(shù)據(jù)情況比例給漿，同質(zhì)量下亞硫酸鈣晶體表面附著水分面積，小于石灰石分子表面附著的水分。故而比例給漿時(shí)，且氧化反應(yīng)充分時(shí)，漿液反應(yīng)充分，脫水效果好，碳酸鈣含量與含水量正常，石灰石粉耗降低。（3）因機(jī)組負(fù)荷變化，或FGD入口SO2數(shù)據(jù)突變，為保證環(huán)保參數(shù)，過量給漿時(shí)，同質(zhì)量下由于石灰石分子體積較小，分子個(gè)體數(shù)量較多，同質(zhì)量下石灰石分子相對(duì)亞硫酸鈣晶體表面與水分接觸面積較大，含水量較大，氧化反應(yīng)又不充分時(shí)，而造成脫水時(shí)碳酸鈣含量與含水量同時(shí)偏高，石灰石粉耗增加。

6 脫硫吸收塔漿液品質(zhì)虛化的操作和調(diào)整

（1）在低負(fù)荷、入口SO2無突變時(shí)，首先采用比例給漿方式，通過計(jì)算合理的給漿，以降低石灰石雜質(zhì)影響；合理調(diào)整漿液循環(huán)泵運(yùn)行方式。（2）加強(qiáng)脫水投入力度，加強(qiáng)廢水旋流系統(tǒng)排廢強(qiáng)度。有效降低漿液中有害雜質(zhì)的影響和氯離子濃度，預(yù)防漿液劣化發(fā)生。脫水期間按規(guī)定保持石膏旋流器工作壓力在0.15～0.16MPa，確保石膏旋流器分離效果。（3）在保證脫硫系統(tǒng)達(dá)標(biāo)運(yùn)行前提下，在投用脫水系統(tǒng)時(shí)，吸收塔漿液pH不大于5.0（建議保持在4.6～5.0范圍，不投脫水時(shí)4.8～5.8）。（4）脫水期間，若漿液虛化不嚴(yán)重（根據(jù)石膏密度和溢流口溢流量及泡沫虛化情況）可減少使用消泡劑；若需要使用消泡劑，應(yīng)每間隔2～3小時(shí)添加一次，每次添加量約2kg、防止石膏漿液密度突變，防止脫出的石膏碳酸鈣與水分含量高。（5）有條件時(shí)，盡可能降低原煙氣SO2濃度，少用高硫煤，目的是降低不達(dá)標(biāo)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)可降低漿液冒泡程度。（6）有條件時(shí)，盡可能降低循環(huán)水硬度，降低工藝水與回收水中氯離子濃度。化學(xué)在循環(huán)水中加殺菌劑量要精準(zhǔn)，減少工業(yè)水中泡沫的產(chǎn)生。

7 結(jié)語

隨著環(huán)保重視力度的加大，超潔凈排放已排上日程，火電機(jī)組的脫硫、脫硝、除塵等系統(tǒng)的運(yùn)行壓力倍增，這也使得我們對(duì)環(huán)保設(shè)備的運(yùn)行可靠性以及維護(hù)持續(xù)性加大，吸收塔漿液品質(zhì)虛化問題直接危及到環(huán)保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，這應(yīng)該引起環(huán)保人員的重視，及時(shí)采取措施，確保環(huán)保系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、長效的運(yùn)行。