煙氣脫硫吸收塔漿液品質(zhì)惡化的綜合治理

代依冉

（神華包頭煤化工有限責(zé)任公司熱電中心，內(nèi)蒙古包頭　014010）

煙氣脫硫吸收塔漿液品質(zhì)惡化的綜合治理

代依冉

（神華包頭煤化工有限責(zé)任公司熱電中心，內(nèi)蒙古包頭014010）

濕法脫硫運(yùn)行過程中，為保證吸收塔正常運(yùn)行，相關(guān)參數(shù)控制在合理范圍之內(nèi)、降低消耗，達(dá)到脫硫效率95%以上，必須對吸收塔內(nèi)漿液進(jìn)行有效控制。進(jìn)出吸收塔的漿液成分并不固定，一直處于不斷的動態(tài)平衡狀態(tài)。運(yùn)行中，應(yīng)當(dāng)保證二氧化硫的有效吸收、亞硫酸氫根的有效氧化，即在不斷的化學(xué)和物流正向反應(yīng)過程中保持平衡。當(dāng)漿液有害成分不斷積聚時(shí)，上述動態(tài)平衡狀態(tài)就會被打破，而且吸收塔中的漿液品質(zhì)不斷地惡化，輕則起泡、溢流，重則漿液循環(huán)泵出現(xiàn)嚴(yán)重的振動現(xiàn)象，或者漿液嚴(yán)重“中毒”，本文將對濕法脫硫吸收塔漿液品質(zhì)惡化的原因進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上就如何有效治理，談一下自己的觀點(diǎn)和認(rèn)識，以供參考。

濕法脫硫吸收塔漿液品質(zhì)惡化原因?qū)Σ哐芯?/p>

煙氣脫硫過程中，如果沒有旁路系統(tǒng)，吸收塔漿液可能會受到嚴(yán)重污染，導(dǎo)致漿液品質(zhì)急劇惡化，如果不及時(shí)采取有效的措施予以綜合治理，則會對脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生不利影響，甚至?xí)﹀仩t機(jī)組的運(yùn)行安全可靠性產(chǎn)生危害。因此，對煙氣脫硫吸收塔漿液品質(zhì)惡化原因分析，進(jìn)行深入分析具有非常重大的現(xiàn)實(shí)意義。

1　濕法脫硫吸收塔漿液品質(zhì)惡化形式及原因分析

（1）以某廠4×480t/h燃煤鍋爐脫硫裝置為例，正常運(yùn)行時(shí)，在保證脫硫效率95%以上，漿液的各項(xiàng)指標(biāo)如表1：

（2）漿液品質(zhì)惡化的主要形式；通常情況下，進(jìn)出吸收塔的漿液成分并不固定，一直處于不斷的動態(tài)平衡狀態(tài)。運(yùn)行中，應(yīng)當(dāng)保證二氧化硫的有效吸收、亞硫酸氫根的有效氧化，即在不斷的化學(xué)和物流正向反應(yīng)過程中保持平衡。當(dāng)漿液有害成分不斷積聚時(shí)，上述動態(tài)平衡狀態(tài)就會被打破，而且吸收塔中的漿液品質(zhì)不斷地惡化，輕則起泡、溢流，重則漿液循環(huán)泵出現(xiàn)嚴(yán)重的振動現(xiàn)象，或者漿液嚴(yán)重“中毒”，影響脫硫效率，迫使機(jī)組降負(fù)荷、停機(jī)。

表1　漿液的各項(xiàng)指標(biāo)

圖1　吸收塔漿液黑色泡沫

第一，漿液起泡、溢流。脫硫吸收塔漿液之所以會出現(xiàn)間歇性的溢流問題，主要原因在于產(chǎn)生了大量的氣泡，導(dǎo)致虛假液位超過正常液位，這是石膏濕法煙氣脫硫應(yīng)用過程中的常見現(xiàn)象。所產(chǎn)生的泡沫主 要是因?yàn)楸砻孀饔糜绊懀后w所占體積相對較小，而泡沫占的體積較大，氣體連續(xù)被液膜分開后就會形成氣泡。運(yùn)行中，若有大量的不溶性氣體被液體包圍，則會形成非常薄的一層吸附膜，加之其表面張力，膜收縮成一個(gè)球形泡沫，大量氣泡聚集在表面，于是便形成了泡沫層。煙氣吸收塔脫硫過程中，如果溢流現(xiàn)象非常嚴(yán)重，則吸收塔很可能出現(xiàn)虛假液位，偏離正常控制范圍，以致于脫硫效率急劇下降，石膏品質(zhì)也會變差。第二，漿液“中毒”。煙氣脫硫吸收塔漿液“中毒”，實(shí)際上就是吸收塔內(nèi)化學(xué)反應(yīng)閉塞，主要表現(xiàn)是煙氣通過吸收塔后二氧化硫含量變化較小，而且漿液的酸堿度也會持續(xù)降低，持續(xù)供漿仍無效果。由于鍋爐投油等原因致使吸收塔漿液中的鎂離子、鋁離子以及氟離子以及氯離子和懸浮雜質(zhì)含量超標(biāo)，也會造成漿液品質(zhì)嚴(yán)重惡化。漿液“中毒”此時(shí)石膏濾餅表面會出現(xiàn)黑色附著物，甚至漿液表面有灰色泡沫，如下圖1所示。

（3）吸收塔漿液品質(zhì)惡化的原因分析；基于多年的運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，針對吸收塔漿液品質(zhì)惡化進(jìn)行的詳細(xì)分析主要有記下幾個(gè)方面：

1）濾液水重復(fù)利用。吸收塔漿液中含有大量雜質(zhì)、有害成分等，均隨著石膏漿液排出，其中大顆粒雜質(zhì)與脫水石膏混合在一起，細(xì)小的有害成分殘存在濾液水之中。一般而言，濾液水有兩個(gè)去處：其一作為吸收塔、制漿補(bǔ)水重復(fù)利用；其二廢水經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后排放。實(shí)際操作過程中，如果廢水處理系統(tǒng)出現(xiàn)了故障問題或廢水處理不達(dá)標(biāo)，則濾液水重復(fù)利用率增加從而導(dǎo)致吸收塔漿液中的積聚大量的有害物質(zhì)。2）工藝水水質(zhì)問題。脫硫系統(tǒng)運(yùn)行過程中所采用的一般為工業(yè)水系統(tǒng)，其水源來自中水、經(jīng)石灰處理后的地表水，雖然經(jīng)過了循環(huán)濃縮以及殺菌處理，但是水質(zhì)仍然不達(dá)標(biāo)。在此過程中，工業(yè)水中含有的大量金屬離子、懸浮物以及其他雜質(zhì)，就會在吸收塔中形成粘性雜質(zhì)、堿性物質(zhì)或者絡(luò)合物等，導(dǎo)致吸收塔中的漿液析出一氧化碳，在擾動影響下，形成大量的泡沫。其中，含有的大量金屬離子、氯離子嚴(yán)重超標(biāo)，這在很大程度上嚴(yán)重抑制了石灰石溶解以及離子氧化，以致于漿液品質(zhì)急劇惡化。3）煙氣脫硫吸收塔運(yùn)行調(diào)整方法不當(dāng)。以該廠為例，正常運(yùn)行時(shí)，吸收塔漿液密度控制在1140-1160Kg/m3，PH值控制在5.2-5.8，吸收塔液位高度控制在7～8米，正常為7.5米，氧化風(fēng)機(jī)出口壓力控制在70～80kPa等等。若運(yùn)行人員調(diào)整不及時(shí)導(dǎo)致參數(shù)異常，則必然導(dǎo)致漿液惡化，從而影響脫硫效率。

2　濕法脫硫吸收塔漿液品質(zhì)惡化綜合治理策略

基于對吸收塔漿液品質(zhì)惡化形式、主要原因的分析，本人認(rèn)為要想兼顧現(xiàn)實(shí)利益和長遠(yuǎn)發(fā)展，必須對其進(jìn)行綜合治理，具體可從以下幾個(gè)方面著手：

2.1改進(jìn)鍋爐啟動方式，最大限度地減少點(diǎn)火用油量

該廠在此方面，主要針對鍋爐點(diǎn)火方式進(jìn)行的技改工作。將用油點(diǎn)火改為等離子點(diǎn)火，并引用化工返回天然氣。經(jīng)過技改避免了油燃后的煙氣對電袋除塵器的布袋和吸收塔內(nèi)部噴嘴、除霧器以及漿液的直接危害。

2.2電除塵器運(yùn)行方式優(yōu)化策略

該廠最初采用靜電除塵方式，出口煙氣含塵量可控制在5 0 mg/Nm3以下。通過，引入了電袋除塵方式，出口煙氣含塵量控制在30 mg/Nm3以下，大大減小了吸收塔內(nèi)煙氣的含塵量，對提高漿液品質(zhì)發(fā)揮了實(shí)質(zhì)性作用。

2.3對吸收塔系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查和運(yùn)維管理

在煙氣脫硫吸收塔系統(tǒng)運(yùn)行過程中，應(yīng)當(dāng)定期或不定期對其進(jìn)行全面的檢查和運(yùn)維管理，及時(shí)消除吸收塔相關(guān)設(shè)備缺陷和問題。同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)對漿液循環(huán)泵入口濾網(wǎng)進(jìn)行改造，并且對氧化風(fēng)機(jī)保護(hù)定值進(jìn)行確定。大檢修期間，加強(qiáng)對吸收塔內(nèi)部噴嘴、攪拌器等的檢維修工作。

2.4保證工業(yè)水品質(zhì)，優(yōu)化調(diào)整吸收塔漿液參數(shù)

在煙氣脫硫吸收塔漿液品質(zhì)惡化綜合治理過程中，應(yīng)當(dāng)保證工業(yè)水品質(zhì)，并且對懸浮物、鈉離子、鎂離子以及鈣離子等金屬離子和懸浮物進(jìn)行嚴(yán)格控制。同時(shí)，還要對吸收塔漿液參數(shù)運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整，確保吸收塔漿液參數(shù)一直處于合理范圍之內(nèi)。一般而言，吸收塔液位應(yīng)當(dāng)控制在7米至8米范圍之內(nèi)；漿液的PH值以5.2至5.8為宜，漿液密度為每立方米1140至1160千克，一定要避免出現(xiàn)大幅度的波動。運(yùn)行中，還要定期對pH計(jì)以及密度計(jì)等進(jìn)行檢查和維護(hù)，確保其能夠真實(shí)、客觀地反映煙氣脫硫吸收塔的正常運(yùn)行，只有這樣才能有效預(yù)防漿液品質(zhì)惡化。

2.5煙氣脫硫吸收塔漿液品質(zhì)惡化治理過程中的其他有效措施首先，脫硫廢水系統(tǒng)的正常投入，以滿足煙氣脫硫吸收塔漿液品質(zhì)要求。運(yùn)行中可以看到，石膏漿液如果出現(xiàn)了深度脫水現(xiàn)象，則會對吸收塔漿液化學(xué)反應(yīng)惰性物質(zhì)的排出產(chǎn)生一定的影響，甚至?xí)档蜔煔饷摿蛭账{液中鎂離子、鈣離子以及氯離子和懸浮雜質(zhì)含量。因此認(rèn)為應(yīng)當(dāng)盡可能確保吸收塔漿液氯離子含量控制在合理的范圍之內(nèi)，使其含量不超過20000mg/L。同時(shí)，可對石膏漿液旋流子投入數(shù)量進(jìn)行調(diào)整，對真空皮帶機(jī)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，確保真空度在-40KPa至-60KPa的正常范圍；保證石膏品質(zhì)及15-30mm的厚度。其次，漿液中的輕微泡沫是化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的，即石膏法脫硫常見現(xiàn)象。運(yùn)行中，根據(jù)吸收塔漿液起泡溢流狀況，加入一定量的脫硫消泡劑，可以有效消除已有泡沫；同時(shí)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，判斷吸收塔效應(yīng)優(yōu)化調(diào)整，以此來緩解起泡溢流問題。最后，突發(fā)性因素應(yīng)對措施。比如，鍋爐點(diǎn)火投油助燃、工業(yè)水受到污染或者除塵器故障問題，都可能會導(dǎo)致吸收塔漿液品質(zhì)惡化；此時(shí)應(yīng)當(dāng)及時(shí)對漿液進(jìn)行置換，并且將受污染漿液及時(shí)排出吸收塔。

3　結(jié)語

總之，煙氣脫硫吸收塔漿液品質(zhì)惡化，會出現(xiàn)起泡溢流、“中毒”等問題，應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況，不斷創(chuàng)新改進(jìn)技術(shù)和綜合治理方法，只有這樣才能避免漿液品質(zhì)惡化，確保脫硫系統(tǒng)運(yùn)行安全的穩(wěn)定性。

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代依冉（1986—），男，內(nèi)蒙古人，本科，畢業(yè)于北京科技大學(xué)，助理工程師，研究方向：電廠脫硫。