脫硫物料惡化原因分析及處理措施

路道偉，張海洋，李曉彤，張永亮

（兗礦魯南化工有限公司，山東滕州 277500）

我車間目前有3臺鍋爐，其中2臺型號為HG-130/9.8-M5鍋爐和1臺型號為UG-260/9.8-M2鍋爐，煙氣SO2處理采取爐內(nèi)鈣法脫硫與爐外濕式氨法脫硫相結(jié)合方式。

自2019年9月以來，出現(xiàn)物料惡化情況，現(xiàn)場取樣查看發(fā)現(xiàn)物料稠、結(jié)晶過細(xì)，沉淀時間過長且沉淀量極少，離心機(jī)無法推料等情況，根據(jù)工藝運(yùn)行特點(diǎn)，對物料惡化的原因及處理措施進(jìn)行分析。

1 原因分析

1.1 脫硝效果不佳，脫硝氨逃逸多

（1） 鍋爐運(yùn)行工況差，脫硝裝置運(yùn)行條件不佳。因鍋爐運(yùn)行時長均在15a 以上，設(shè)備老化，鍋爐運(yùn)行工況不佳，在鍋爐床溫普遍高于980℃以上，負(fù)荷沒有調(diào)節(jié)余地的情況下，脫硝噴槍設(shè)置位置處的煙氣溫度只有850℃左右，在鍋爐低負(fù)荷情況下返料器處溫度更低，無法滿足脫硝運(yùn)行條件，為保證NOx 指標(biāo)，崗位人員只得增加氨水量。

（2） 個別班組對運(yùn)行指標(biāo)不重視，尤其是脫硝用氨量的調(diào)控不及時、不準(zhǔn)確，多個班組經(jīng)常性將氨水用量調(diào)控閥開至最大且長時間不減量，導(dǎo)致脫硝裝置氨逃逸增加，帶氨煙氣直接進(jìn)入脫硫塔濃縮段，造成物料pH 異常。

1.2 循環(huán)物料PH高

（1） 脫硫裝置采用液氨作為脫硫劑，班組運(yùn)行過程中，存在開太平車問題，煙氣指標(biāo)中SO2長時間為0，且液氨投用量長時間不減量，氧化段上部pH 高達(dá)8.5以上、氧化段下部pH 高于8.2 以上，嚴(yán)重高于正常指標(biāo)（氧化段上部5.5～7.5，氧化段下部4～6.5），且上部與下部pH 偏差過小，通過稀硫銨副線補(bǔ)液至濃縮段后影響物料pH。

（2） 崗位操作人員將脫硝用氨量長時間保持高度過量，造成物料pH 異常，循環(huán)物料惡化期間循環(huán)槽物料pH 高達(dá)6.0以上，嚴(yán)重高于正常指標(biāo)（2～4）。

1.3 氧化率偏低

（1） 取樣分析測得循環(huán)槽及氧化段物料中硫酸氫銨、亞硫酸氫銨比例過高，經(jīng)核算循環(huán)槽物料氧化率只有91%，氧化段物料氧化率92%，以上數(shù)據(jù)表明循環(huán)物料氧化率已嚴(yán)重低于98%以上的正常水平，在原煙氣量及SO2量未有增加情況下，分析脫硫塔內(nèi)可能存在影響氧化效果的故障缺陷。

（2） 氧化風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況波動造成氧化風(fēng)量不足。我車間氧化風(fēng)機(jī)為兩臺單級羅茨風(fēng)機(jī)采用一開一備的運(yùn)行方式，單臺風(fēng)機(jī)額定送風(fēng)量為1350m3/h，2019年8月以前單風(fēng)機(jī)運(yùn)行風(fēng)量基本在1280m3/h 左右，從9月份起兩臺氧化風(fēng)機(jī)送風(fēng)量分別為1150m3/h，1210m3/h，物料惡化期間實際氧化風(fēng)量稍有降低。

1.4 塵含量偏高

取樣發(fā)現(xiàn)沉淀下來的物料中塵含量大約有5%左右，說明煙氣中帶塵量較多，多種研究表明塵含量過高不利于硫銨結(jié)晶生成。高度懷疑布袋存在漏灰情況，經(jīng)全面檢查發(fā)現(xiàn)2#布袋除塵器2#倉有漏灰情況，經(jīng)實際測量2#除塵器后塵含量為52mg/m3，超過正常運(yùn)行指標(biāo)5倍。

2 處理措施

2.1 脫硫裝置檢修

（1） 為完全解決物料結(jié)晶惡化情況，徹底處理塔內(nèi)缺陷，我車間決定對脫硫裝置進(jìn)行全面檢查，并于12月21日退出檢修，經(jīng)過塔內(nèi)檢查發(fā)現(xiàn)主要缺陷有：①加氨小室出現(xiàn)一1200mm*600mm 底板脫落，此問題造成氧化段上下部溶液混合，pH 偏差過??；②濃縮段二次氧化風(fēng)管堵塞嚴(yán)重。二次主氧化風(fēng)管后部1/3全部堵塞，支管斷裂2根，此缺陷為造成氧化率低、物料惡化的又一主要原因。③一級循環(huán)泵A/B/C 入口管道中有不同程度的堵塞情況，循環(huán)液量減少，吸收效果降低，故液氨量增加是造成pH 增加的一個主要原因。利用本次停車檢修機(jī)會對脫硫裝置進(jìn)行了全面修復(fù)。

（2） 兩臺氧化風(fēng)機(jī)進(jìn)行計劃檢修，保證氧化風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況正常。

2.2 實施低氮燃燒改造

于2019年10月、2020年1月分別對3#、1#鍋爐進(jìn)行了低氮燃燒改造，主要采取了增加氨水增壓泵、增加脫硝噴槍數(shù)量、改善旋風(fēng)分離器中心筒高度及偏離角、更換返料風(fēng)帽及流化床風(fēng)帽、設(shè)置單獨(dú)的霧化風(fēng)機(jī)等措施。改造后經(jīng)過168h 性能考核，脫硝效果較好，煙氣NOx 指標(biāo)明顯降低，當(dāng)前1#、3#爐同時運(yùn)行時脫硝用氨水總量基本維持在1.1m3/h 左右，比以往用氨量減少了近一半，極大地降低了脫硝裝置的氨逃逸。

2.3 提高氧化風(fēng)量

（1） 針對母液氧化率不足的情況，于2020年1月3日脫硫裝置啟動當(dāng)天采取兩臺氧化風(fēng)機(jī)同時運(yùn)行的措施，提高母液氧化率。

（2） 適當(dāng)開啟濃縮段與氧化段之間氧化空氣調(diào)配閥，適當(dāng)提高濃縮段氧化率，提高濃縮段氧化率及物料結(jié)晶度。

2.4 優(yōu)化脫硫液氨用量，嚴(yán)格執(zhí)行脫硫崗位工藝制度

（1） 禁止崗位開“太平車”，液氨用量要根據(jù)指標(biāo)情況及時調(diào)節(jié)，對脫硫塔在用PH 計進(jìn)行全面維護(hù)、校定，確保在線表計準(zhǔn)確有效，崗位人員嚴(yán)格按照操作規(guī)程控制各段PH 在正常范圍內(nèi)，減少了液氨用量及脫硝氨水用量。

（2） 嚴(yán)格實施循環(huán)物料送檢分析制度，每班分析料液pH，與在線表計比對。

2.5 漏灰布袋除塵器暫時切出

暫時關(guān)閉2#除塵器2#倉進(jìn)煙氣擋板，關(guān)閉后檢測2#除塵器后煙塵含量為4.6mg/m3，煙氣中塵含量明顯降低。

2.6 增加爐內(nèi)噴鈣

適當(dāng)開大各石灰石給料機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度，增加各爐石灰石投用量，降低入脫硫塔煙氣SO2含量。

3 結(jié)束語

通過采取上文提到的處理措施后，我公司脫硫裝置自2020年1月3日重新運(yùn)行以來物料結(jié)晶正常，離心機(jī)推料效果較好，脫硫裝置運(yùn)行工況良好?？偠灾?，造成脫硫物料結(jié)晶惡化的原因不是單一的，如何判斷癥結(jié)所在需要結(jié)合實際運(yùn)行工況予以認(rèn)真分析判斷，并且采取切實有效的措施才能避免物料惡化情況的發(fā)生。