淺析濕法脫硫運行方式的優化

摘 要：脫硫是為了達到煤氣的凈化，目前脫硫的方法較多，脫硫的效果也不盡相同，但隨著一些新型催化劑的開發應用，煤氣的凈化度越來越高，同時也為濕法脫硫技術的創新起到了極大的推動作用。通過對濕法脫硫運行方式進行優化，可以有效地實現節能降耗的目的，有利于濕法運行系統和設備運行的安全性和易用性的提高，對于提高濕法脫硫系統長期安全、可行及經濟運行具有極為重要的意義。

關鍵詞：濕法脫硫；運行方式；優化策略

濕法脫硫即是在脫硫過程中在溶液中進行的，主要是利用堿性液體與煤氣中的硫化物發生化學反應，從而生成新的不易氣化的硫類化合物，然后再催化劑作用下將吸收液與氧進行解析脫硫、脫氰，從而有效的將煤氣中大部分硫化氫、二氧化硫及氰化氫等物質去除。在整個濕法脫硫過程中，為了能夠確保機組在高效穩定運行的同時，實現耗電量的降低，達到節能和減排的目的，則需要對濕法脫硫運行方式進行優化。

1 火電廠脫硫的技術特點

（1）在火電廠脫硫過程中，是利用一種堿性物質作為脫硫劑，在大規模煙氣脫硫過程中，石灰石是非常理想的吸收劑，具有非常好的經濟性。利用石灰石制成的吸收劑漿液與煙氣進行接觸可以進行脫硫反應。當前在火電廠脫硫裝置中利用石灰石作為脫硫劑較為普遍。（2）脫硫主要是為了清除掉煙氣中的二氧化硫，部分脫硫工藝也能夠將煙氣中的三氧化硫有效的脫除掉，但由于煙氣三氧化硫含量較低，所以在脫硫過程中可以不對其進行考慮。（3）煙氣中二氧化硫脫除難度較大。火電廠中產生的煙氣量十分龐大，而且煙溫也較高，但在煙氣中二氧化硫含量卻十分低，而對于二氧化硫的脫除率標準要求則需要達到百分之九十以上，所以二氧化硫的脫除難度較大。（4）在脫硫工藝實施過程中會有副產物產生，這就需要在脫硫過程中在做好這些副產物的回收和處理措施，避免這些副產物二次污染的發生。

2 濕法脫硫運行方式優化的意義

近年來，隨著國家對煤礦整頓力度的不斷加大，部分煤礦停產，從而導致煤炭供應較為緊張。這就使火電廠所使用的煤炭存在著種類雜、煤質差等問題，與設計的煤種存在著嚴重的偏離，使火電廠設備故障率增加，而且煙氣脫硫的效果也受到較大的影響。而且當煤質下降時，鍋爐的煙氣量、煙塵量、煙氣中含硫量、煙氣流速等都會有所增加，嚴重超出除塵系統與脫硫系統的設計負荷，脫硫效率下降，而且部分設備的磨損、腐蝕及結垢等情況也會隨之加劇，從而對脫硫裝置的正常運行帶來較大的影響。

針對于這種情況，目前大部分火電廠在燃煤發電機組上都安裝了煙氣脫硫裝置來降低二氧化硫的排放量，實現對環境的保護。煙氣脫硫裝置主要是采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝。而且在脫硫裝置運行過程中需要進行嚴格的監控，確保脫硫裝置運行的質量，降低對環境所帶來的負面影響，確保電廠經濟效益的實現。在濕法脫硫過程中，主要以石石家漿液作為吸收劑，這就使脫硫系統效率會受到石灰石漿液品質好壞、液位高低及循環漿液量多少的影響，石灰石資液的質量還會影響到電廠的經濟性，所以在濕法脫硫優化過程中，加強對石灰石品質及漿液的優化具有極其重要的意義。

3 石灰石-石膏法脫硫系統

石灰石-石膏濕法脫硫工藝系統主要有以下幾部分組成：煙氣系統、吸收氧化系統、漿液制備系統、石膏脫水系統、排放系統、控制系統。

3.1 煙氣系統

煙氣系統包括煙風道原煙氣擋板門、凈煙氣擋板門、旁路擋板門、擋板門密封系統、脫硫風機及其輔助系統、GGH及其輔助系統。

3.2 吸收氧化系統

吸收氧化系統是FGD設備的核心，系統在吸收塔中完成對SO2及其他有害氣體的吸收，最終生成脫硫副產物—石膏。濕法脫硫吸收塔有許多種結構，目前較廣泛的是噴淋塔。

3.3 漿液制備系統

漿液制備系統的任務是向吸收系統提供合格的石灰石漿液。

3.4 石膏脫水系統

石膏脫水系統包括水力旋流器和真空皮帶脫水機等關鍵設備。

吸收塔中的石膏漿液通過排漿泵送入水里旋流器濃縮，使含固量達到40-50%，然后再送至真空皮帶機脫水，使石膏的含水率<10%，脫水后的石膏通過石膏輸送皮帶機送至石膏存儲間堆放。石膏水力旋流器的溢流箱，然后又溢流泵送入吸收塔，使其中未反應的進一步參與反應。

3.5 排放系統

排放系統主要由事故漿池、區域漿池及排放管路組成。

3.6 控制系統

控制系統主要由熱工測量、自動調節、控制、保護及熱工信號報警裝置組成。控制系統保證了煙氣脫硫效果和煙氣脫硫設備的安全經濟運行。石灰石-石膏法煙氣脫硫系統的自控系統一般采用DCS，操作員在控制室內即可對煙氣脫硫設備及其附屬系統的啟、停及正常運行工況的監視、控制和調節，同時系統具備異常與事故工況時的報警、連鎖與保護功能。其中熱控制系統包括給水控制，其任務是使鍋爐的給水量適應鍋爐的蒸發量，保持汽包水位在給定的范圍內變化。鍋爐燃燒過程控制的基本任務是使燃料燃燒所提供的熱量適應汽輪機負荷的需要，保證鍋爐的經濟燃燒和安全運行。

4 濕法脫硫運行方式優化

在傳統濕法脫硫工藝中，電耗量較大，當石灰石反回量不大時，則極易導致管道堵塞的情況發生。回漿管道節流孔板磨損嚴重，脫硫效率不高。而且脫硫系統結構較為復雜，輸漿管道短接及法蘭較多，脫硫裝置運行的安全性和穩定性得不到有效的保障。所以對濕法脫硫運行方式進行優化勢在必行，通過優化，實現濕法脫硫節能減排的目的。

4.1 降低煙氣系統阻力

在濕法脫硫系統中，GGH（煙氣-煙氣換熱器）主要的設備之一，但其制印熱元件板主要以波紋板為主，這樣煙氣中的灰份、凈煙氣中的漿液微粒則極易在波紋板上進行沉積，從而導致換熱器發生堵塞。因此在實際工作中，需要做好GGH的處理工作。

煙氣系統阻力會受到煙氣流量和GGH堵灰的影響，一旦GGH運行過程中出現大量積灰，則會導致煙氣系統阻力增加。所以需要在GGH設計時要有效的解決這一問題。通常會為GGH配套在線壓縮空氣吹掃及高壓水沖洗，從而有效的確保GGH換熱片的清潔性。一旦運行時間較長時，GGH差壓和增壓風機電流仍有升高趨勢時，則需要在機組停運時利用人工高壓水對GGH進行除垢清洗，從而確保煙氣系統阻力的降低。

4.2 吸收塔漿液循環泵運行方式優化

當脫硫裝置入口煙氣中二氧化硫濃度處于一定的情況下，則通過增加吸收塔內循環泵投運的臺數，可以有效地確保漿液循環量的增加，從而確保脫硫效率的提高，但這樣也會導致耗電量的增大。在這種情況下，需要在確保二氧化硫達標排放的前提下，根據脫硫裝置入口二氧化硫的濃度來選擇不同的循環泵臺烽和不同高度的噴淋層，從而確保脫硫系統運行的經濟性。

5 結束語

在當前火電廠脫硫工藝中，濕法脫硫工藝不僅技術成熟度較高，而且吸收劑具有較好的經濟性，副產物能夠有效的利用，適宜煤種范圍較廣，所以在眾多脫硫工藝中也是應用最廣的一種脫硫工藝。而石灰石（石灰）-石膏濕法脫硫則時技術最成熟及運行可行性最好的一種脫硫技術，不僅脫硫效果較好，而且有利于大幅度降低工程造價。

參考文獻

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