關于濕法脫硫問題的探討

左芳萍 肖 珊 王 慧

安徽匯澤通環境技術有限公司 安徽 合肥 230000

引言

熱電廠運行過程中，會排放大量含有二氧化硫的氣體，污染空氣與周邊環境。在當前高度重視環境保護，提倡能源節約利用的背景下，熱電廠加強了煙氣脫硫研究力度。而濕法脫硫技術則是熱電廠煙氣脫硫中應用較為廣泛的技術之一。因此，有必要加強濕法脫硫問題的研究，以提升技術應用效果，改善熱電廠二氧化硫污染現狀，提高熱電廠生產系統運行的安全性、可靠性、經濟性、環保性。

1 濕法脫硫系統運行過程中的常見問題分析

脫硫工程是熱電廠建設與發展過程中的基礎工程，也是重要環保工程。基于近些年我國脫硫工藝理論與實踐研究的不斷深入，熱電廠脫硫工藝得到迅速發展，呈現出多樣化發展態勢，包括電子束法脫硫工藝、爐內噴鈣尾部增濕煙氣脫硫工藝、海水脫硫工藝、循環流化床工藝、石灰石/石灰—石膏濕法脫硫工藝等。其中石灰石/石灰—石膏濕法脫硫工藝是技術相對成熟且應用較為廣泛的濕法脫硫工藝技術，其脫硫效率達到90%以上，具備系統穩定性強、適用范圍廣等優勢。對此，在本次濕法脫硫問題研究過程中，主要以安徽華塑股份有限公司華塑熱電廠石灰石粉-石膏濕法脫硫工藝為例進行探討。基于經驗歸納與總結發現：

（1）華塑熱電廠現有1#、2#機組構建過程中涉及到的工藝主要有SCR脫硝、2電2袋電袋復合式除塵、電石渣（石灰粉）和石灰石粉-石膏濕法脫硫工藝。機組運行過程中，SO2日均排放濃度約為49.54～89.86mg/Nm3；NOx日均排放濃度約為24.27～69.44mg/Nm3；煙塵日均排放濃度約為21.14～26.67mg/Nm3。雖然機組廢氣能夠達到《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011）中相關標準，但在環境保護要求滿足上，有待進一步改進與完善。

（2）華塑熱電廠機組脫硫系統主要由煙氣系統、二氧化硫吸收系統、吸收劑漿液制備及供漿系統、石膏脫水系統、石膏干燥系統、工藝水系統、排空系統、壓縮空氣系統等共同組成。與此同時，脫硫煙氣系統無煙氣旁路，噴淋層屬于三層噴淋層，吸收塔除霧器以二級屋脊式除霧器為主，系統脫硫效率約為90%。

（3）脫硫系統在運行過程中，受多重因素影響，不可避免出現運行故障。例如，石灰石系統運行過程中，石灰石給料機曾出現石塊由給料機振動料槽兩側溢出問題；石灰石系統下料口堵塞問題。追其原因，石灰石系統中的破碎機存在頻繁跳閘現象，導致未處理石塊進入提升機，對系統穩定運行產生不利影響；煙氣處理過程中，溫度發生改變，煙氣流速減慢，大量蒸汽在系統彎頭部位結露，產生管道堵塞現象。又如，二氧化硫吸收系統運行過程中，設備結垢、系統堵塞、系統腐蝕是較為常見的問題。就設備結垢而言，漿液PH值控制與漿液管道坡度設計的影響較大。通常情況下，在煙氣脫硫處理過程中，漿液pH值越高，則越容易析出CaSO3·1/2H2O，而漿液pH值越小，則越容易析出CaSO4，從而使系統設備或部件出現結垢問題。就系統腐蝕而言，煙氣在脫硫處理之后，仍存在一定的氯化物、硫氧化物、氟化物，當溫度降低至六十攝氏度時，這些物質會形成冷凝液并與其他酸性物質相結合，使煙氣具備較強腐蝕性。加之，煙氣脫硫處理后流速減慢，酸性較強的煙氣容易在煙囪內部聚集，腐蝕煙道，影響煙氣脫硫裝置耐久性、可靠性。

2 熱電廠濕法脫硫問題改善與處理措施分析

針對華塑熱電廠濕法脫硫系統運行過程中存在的問題，可從以下幾方面進行問題改善與處理，提升熱電廠濕法脫硫工程建設質量，以及石濕法脫硫系統運行穩定性、安全性，保證系統應用作用有效發揮。

2.1 從系統設計上改進濕法脫硫問題

針對熱電廠濕法脫硫存在的不足以及濕法脫硫系統運行過程中存在的問題，從系統結構設計方面入手，進行濕法脫硫系統改造，以提升濕法脫硫系統運行的穩定性、安全性、可靠性，改善機組整體環境保護性能。

在此過程中，針對電廠超低排放改造要求，結合脫硫系統配置作用，設計將原機組脫硫系統中的第一、二層噴淋層全部拆除，對其進行重新布置，第三層噴淋層和噴嘴在經過檢修后重新利用，并配置第四層噴淋層；在第一層噴淋層與吸收塔入口煙道之間配置多孔性分布器；將二級屋脊式除霧器更換為三級屋脊式除霧器；在吸收塔除霧器段增設一個6.2m高的壁板，從而使系統脫硫效率由90%增至98%以上。

與此同時，針對系統運行過程中易出現的系統堵塞、系統腐蝕、系統結垢等問題，嚴格遵循相關規定與要求（如《煙囪設計規范》、《火力發電廠石灰石—石膏事發煙氣脫硫系統設計規程》、《燃煤煙氣脫硫設備》、《工程設備、管道防腐蝕工程施工及驗收規范》、《鋼結構、管道涂裝技術規程》等）進行問題預防措施設計。就系統腐蝕問題而言，可從防腐材料選擇、防腐技術選擇、系統結構改造等方面入手，落實防腐措施。就系統結構改造而言，將濕法脫硫系統與煙囪系統有機結合，即原煙氣經引風機后通過煙道進入改造后的吸收塔，出塔后的凈煙氣經凈煙道接入煙囪。就系統結垢問題而言，利用試驗確定漿液pH值，通常情況下漿液pH值可控制在5.5±0.1范圍內；盡可能減少漿液管道彎頭設計，可將容易發生堵塞問題的彎頭結構設計為三通結構；科學設計系統管道坡度，閥門多配置在水平管道上，襯膠管道閥門以法蘭式襯膠蝶閥為主。

2.2 從系統管理上改進濕法脫硫問題

加強濕法脫硫系統管理，也是降低系統運行問題，提升系統工作質量的重要手段。例如，在濕法脫硫系統正常運行情況下，對進出口煙氣溫度、煙氣含塵量、入口壓力變化等參數進行監測，根據監測結果與系統表現，進行各參數科學調整與控制，使系統處于最佳運行狀態；對系統進行定期檢修，做好設備清潔工作，減少煙氣擋風板卡澀、除塵器積灰等問題的產生；及時更換問題裝置或部件，提升系統運行耐久性、可靠性；加強系統廢水排放管理，避免廢水氯離子濃度超標影響系統運行安全。

3 結論

濕法脫硫工藝是熱電廠煙氣脫硫工作中應用較為廣泛的工藝，脫硫效果顯著。但濕法脫硫系統長期運行過程中，受多種因素影響，易出現煙氣脫硫系統腐蝕、漿液管道滲漏、氣脫硫系統結垢等問題，影響濕法脫硫系統運行的安全與穩定，不利于濕法脫硫工藝應用作用的有效發揮。這就需要熱電廠以及相關工作人員對濕法脫硫問題具有準確了解，能夠采用行之有效措施進行問題處理，讓濕法脫硫工程得到優化發展。