火電廠脫硫系統(tǒng)化驗(yàn)數(shù)據(jù)解析與控制

李紀(jì)紅 田春陽 北京鋁能清新環(huán)境技術(shù)有限公司固原分公司

一、脫硫系統(tǒng)概述

脫硫吸收塔系統(tǒng)漿液的pH 值約為4.8～5.6，當(dāng)吸收液通過噴嘴霧化噴入吸收塔后，吸收液分散成細(xì)小的液滴并覆蓋吸收塔的整個(gè)斷面。這些液滴在與逆流而上的煙氣接觸時(shí)發(fā)生吸收反應(yīng)，生成物在向下流動(dòng)過程中與漿液、送入系統(tǒng)的氧化空氣充分接觸，發(fā)生氧化和中和反應(yīng)，吸收劑的氧化和中和反應(yīng)在吸收塔底部的儲(chǔ)液區(qū)完成并最終形成石膏。結(jié)晶過程主要在脫硫塔漿池中發(fā)生。脫除硫化物主要取決于吸收塔鈣硫比和液氣比。

二、脫硫系統(tǒng)化學(xué)監(jiān)督項(xiàng)目及分析控制指標(biāo)

定期手工分析漿液固含量、吸收塔漿液氯離子、固體分析（碳酸鈣、硫酸鈣、亞硫酸鈣）、導(dǎo)電率等進(jìn)行化學(xué)分析。

三、化驗(yàn)數(shù)據(jù)的解析及控制

（一）石膏及吸收塔漿液化驗(yàn)數(shù)據(jù)解析

石膏中碳酸鈣含量一般控制在3%以下，石膏或吸收塔漿液中碳酸鈣含量超標(biāo)的主要原因：1）亞硫酸鈣氧化比率較少難以被氧化；2）機(jī)組燃燒高硫煤或超負(fù)荷運(yùn)行超出脫硫系統(tǒng)的處理能力，使得CaCO3不能完全利用，長時(shí)間在此環(huán)境中CaCO3會(huì)產(chǎn)生富集，不但增加了運(yùn)行成本嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致漿液惡化。

石膏或吸收塔漿液中PH 值應(yīng)控制在4.8-5.5 之間，PH 值對(duì)亞硫酸鈣的溶解影響較大，PH 值越小亞硫酸鈣溶解量越大，因?yàn)楫?dāng)PH 值低時(shí)漿液中的氫離子進(jìn)行相對(duì)來說較多，能夠與亞硫酸鈣發(fā)生變化反應(yīng)的較多，所有亞硫酸鈣的分解處理速度發(fā)展較快，亞硫酸鈣是一種堿性物質(zhì)，易與氫離子發(fā)生反應(yīng)。亞硫酸鈣以及溶解量隨溫度不斷升高而減少。

亞硫酸鈣含量在實(shí)際運(yùn)行操作中應(yīng)控制在不高于1%，當(dāng)CaSO3·1/2H2O 的含量超出控制范圍時(shí)會(huì)導(dǎo)致Caco3被包裹（其物理性質(zhì)為粘性狀），導(dǎo)致發(fā)生此現(xiàn)象的主要原因是：1）在機(jī)組啟停或負(fù)荷變化當(dāng)CaSO3·1/2H2O 未被充分氧化，同時(shí)又阻止石灰石分解。2）風(fēng)量不能滿足化學(xué)反應(yīng)需氧量時(shí)，會(huì)生成大量未經(jīng)氧化的亞硫酸鈣，因亞硫酸鈣具有粒徑小、粘性大、密度大的特點(diǎn)，導(dǎo)致吸收塔漿液密度增大、塔內(nèi)結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)激增、脫水效果變差等嚴(yán)重危害，正常運(yùn)行中要根據(jù)化驗(yàn)亞硫酸鈣含量及時(shí)分析處理存在的問題。

石膏含水率通常控制在體積的10%以下，含水率的高低影響石膏綜合開發(fā)利用，石膏含水率高的原因：1）設(shè)備問題；2）漿液惡化導(dǎo)致脫水效果差；3）旋流器壓力低于120Kpa 石膏漿液旋流分離效果差；

正常運(yùn)行期間氯離子含量控制在12000 PPm 以下，氯離子的酸性強(qiáng)，不利于二氧化硫的溶解，對(duì)石膏形成質(zhì)量的影響較大，氯離子含量過高腐蝕性增強(qiáng)對(duì)設(shè)備有不可逆的影響。

石膏漿液中懸浮在水中的固體物質(zhì)稱為懸浮物，漿液中的懸浮物呈絮狀若加入PAC和PAM 可凝聚，懸浮物含量的多少可通過漿液分層試驗(yàn)觀察，也可在脫水石膏表面肉眼可見。

石膏漿液分層試驗(yàn)取100Ml 漿液置于量筒中，試驗(yàn)主要是通過漿液沉降速率來判斷吸收塔漿液品質(zhì)，漿液分層自上而下分別為水、懸浮物、石灰石、石膏四層，試驗(yàn)時(shí)間一般控制在30 分鐘內(nèi)，每10 分鐘記錄一次刻度值。品質(zhì)好的漿液一般可在10 分鐘內(nèi)觀察到明顯的分層效果。

（二）石灰石（粉）及石灰石漿液化驗(yàn)數(shù)據(jù)解析

石灰石（粉）中碳酸鈣含量應(yīng)控制在90%以上（CaO 含量50.4%以上），氧化鈣的含量直接影響石灰石的利用率和運(yùn)行成本，含量越高參與脫硫化學(xué)反應(yīng)的成分越多，反之則越少，當(dāng)石灰石碳酸鈣含量低于85%以下時(shí)不僅會(huì)增加石灰石耗量也會(huì)降低石灰石顆粒的溶解影響脫硫效率

石灰石中MgO（起泡劑）含量一幫控制在1.36%以下，當(dāng)石灰石中鎂離子含量超出控制標(biāo)準(zhǔn)后，由于同離子效應(yīng)，影響碳酸鈣溶解和正常吸收氧化反應(yīng)，在鎂離子含量較高的情況下，首先結(jié)合陰離子，阻礙鈣離子與硫酸根離子等離子的結(jié)合，從而抑制碳酸鈣的溶解減少二氧化硫氣相擴(kuò)散的化學(xué)反應(yīng)推動(dòng)力。

石灰石（粉）或石灰石細(xì)度一般控制在325 目80%過篩率（250 目90%過篩率），石灰石漿液細(xì)度的大小直接關(guān)系到脫硫系統(tǒng)運(yùn)行成本和二氧化硫的吸收反應(yīng)，并且還將導(dǎo)致攪拌器、循環(huán)泵葉輪等設(shè)備的磨損；石灰石粉末的比表面積是用液體時(shí)，液體-固體接觸充分地降低電阻并改善的石灰石脫硫效率的利用的細(xì)度更高。

石灰石（粉）中的二氧化硅含量一般控制在2%以下，二氧化硅相對(duì)于脫硫系統(tǒng)而言是導(dǎo)致磨損的主要因素，因此在物料選擇上加強(qiáng)控制從源頭上減少對(duì)設(shè)備、系統(tǒng)的磨損影響。

（三）脫硫系統(tǒng)工藝水化驗(yàn)數(shù)據(jù)解析

脫硫系統(tǒng)使用的工藝水、工業(yè)水水質(zhì)一般要求控制PH 值、氯離子等指標(biāo)，工藝水PH 值如果高于9 將會(huì)導(dǎo)致脫硫系統(tǒng)反應(yīng)環(huán)境被破壞，使?jié){液中的鈣產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象，從而抑制碳酸鈣的溶解影響脫硫脫硫效率。

工藝水或工業(yè)水氯離子過高則導(dǎo)致脫硫系統(tǒng)漿液中氯離子產(chǎn)生富集影響系統(tǒng)正常運(yùn)行，正常運(yùn)行一般水中的氯離子不超過

200PPm；

四、結(jié)語

石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)是操作調(diào)整簡單、脫硫效率高、穩(wěn)定可靠，能夠從運(yùn)行操作調(diào)整上有效控制二氧化硫的排放，有良好的環(huán)境效益，通過對(duì)運(yùn)行過程中石灰石、石膏、吸收塔漿液等的化學(xué)監(jiān)督可以有效控制異常發(fā)生，提高機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性，也有利于脫硫副產(chǎn)物石膏的綜合利用為企業(yè)創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益。