火電廠濕法煙氣脫硫裝置運(yùn)行特性及注意事項(xiàng)

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1、火電廠濕法煙氣脫硫裝置運(yùn)行特性及注意事項(xiàng)摘要:闡述了濕法煙氣脫硫的工藝流程與吸收原理，分析研究脫硫裝置的運(yùn)行特性，根據(jù)Ca/S摩爾比、漿液密度、pH值和液/氣比等影響脫硫效率的因素，確定了維持FGD高效率運(yùn)行時(shí)的吸收塔內(nèi)漿液密度和pH值，優(yōu)化了漿液循環(huán)泵和氧化風(fēng)機(jī)的運(yùn)行方式，確保了FGD高效穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。隨著濕法煙氣脫硫(FGD)在國內(nèi)應(yīng)用廠家的增多，確保脫硫裝置高效穩(wěn)定運(yùn)行，發(fā)揮其最大社會(huì)效益是所有使用者非常關(guān)注的問題。本文以兩臺(tái)125MW機(jī)組濕法煙氣脫硫裝置的運(yùn)行特性為研究對(duì)象，圍繞Ca/S

2、摩爾比和液/氣比等影響脫硫效率的因素進(jìn)行分析，尋找最佳的控制點(diǎn)，提出了合理控制吸收塔內(nèi)漿液的pH值、石膏漿液的密度和石灰石粉的顆粒度，優(yōu)化漿液循環(huán)泵和氧化風(fēng)機(jī)的運(yùn)行方式，加強(qiáng)煙氣系統(tǒng)和廢水系統(tǒng)的管理等保證FGD高效穩(wěn)定運(yùn)行的技術(shù)措施。1濕法脫硫的工藝流程與吸收原理濕法脫硫裝置設(shè)在煙氣通道中電除塵器的下游，由2個(gè)主系統(tǒng)和5個(gè)輔助系統(tǒng)構(gòu)成。兩個(gè)主系統(tǒng)是煙氣系統(tǒng)和吸收塔系統(tǒng);五個(gè)輔助系統(tǒng)是石灰石粉的磨制、儲(chǔ)運(yùn)及漿液制備系統(tǒng)，事故漿池及漿液疏排系統(tǒng)，石膏脫水儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)，工藝水系統(tǒng)及廢水處理系統(tǒng)。濕法煙氣脫

3、硫主要工藝流程如圖1所示。圖1FGD工藝流程簡(jiǎn)圖原煙氣經(jīng)FGD的增壓風(fēng)機(jī)至氣一氣加熱器(GGH)，冷卻后的原煙氣隨即進(jìn)人吸收塔與脫硫劑接觸反應(yīng)，煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及鼓人的氧化空氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，最終反應(yīng)產(chǎn)物為石膏。經(jīng)脫硫后的凈煙氣通過除霧器，除去夾帶的液滴，然后再返至GGH加熱，最后通過煙囪排出。脫硫劑石灰石粉則由磨石粉廠破碎磨細(xì)成粉狀，通過制漿系統(tǒng)制成一定濃度的石灰石漿液，運(yùn)行時(shí)根據(jù)FGD處理的煙氣量和SO2的濃度，由循環(huán)泵不斷地補(bǔ)充到吸收塔內(nèi)。當(dāng)塔內(nèi)石膏漿液達(dá)一定濃度后由外排泵

4、排出，經(jīng)一級(jí)旋流，二級(jí)真空皮帶脫水后，得到含水率低于10%的石膏，裝車外運(yùn)。濕法煙氣脫硫是由物理吸收和化學(xué)吸收兩個(gè)過程組成的。在物理吸收過程中S02溶解于吸收劑中，只要?dú)庀嘀斜晃盏姆謮捍笥谝合喑势胶鈺r(shí)該氣體分壓時(shí)，吸收過程就會(huì)進(jìn)行，吸收的程度取決于氣一液平衡，滿足亨利定律。由于物理吸收過程的推動(dòng)力很小，所以吸收速率較低，而化學(xué)吸收過程使被吸收的氣體組分與吸收液的組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)從而有效的降低了溶液表面上被吸收氣體的分壓，增加了吸收過程的推動(dòng)力，吸收速率較快。當(dāng)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，則為化學(xué)吸收過

5、程的極限。吸收原理如下:S02+2H20+CaC03+1/202→CaS04·2H20+C022脫硫裝置的運(yùn)行特性及注意事項(xiàng)2.1吸收塔反應(yīng)漿液的pH值隨著煙氣中SO2含量的變化，吸收劑石灰石漿液的加人量以SO2脫除率為函數(shù)。so2負(fù)荷決定于干煙氣體積流量和原煙氣的SO2含量。加人的CaCO3。流量取決于so,負(fù)荷與CaCO3和so2摩爾比。隨著吸收劑CaCO3的加人，吸收塔漿液將達(dá)到某一pH值。高pH的漿液環(huán)境有利于S02的吸收，而低pH則有助于Ca2＋的析出，因此選擇合適的pH值對(duì)煙氣脫硫反

6、應(yīng)至關(guān)重要。有關(guān)研究資料表明，應(yīng)用堿液吸收酸性氣體時(shí)，堿液濃度的高低對(duì)化學(xué)吸收的傳質(zhì)速度有很大的影響。當(dāng)堿液的濃度較低時(shí)，化學(xué)傳質(zhì)的速度較低;當(dāng)提高堿液濃度時(shí)，傳質(zhì)速度也隨之增大;當(dāng)堿液濃度提高到某一值時(shí)，傳質(zhì)速度達(dá)到最大值，此時(shí)堿液的濃度稱為臨界濃度。煙氣脫硫的化學(xué)吸收過程中，以堿液為吸收劑吸收煙氣中的SO:時(shí)，適當(dāng)提高堿液(吸收劑)的濃度，可以提高對(duì)SO2的吸收效率，吸收劑達(dá)臨界濃度時(shí)脫硫效率最高。但是，當(dāng)堿液的濃度超過臨界濃度之后，進(jìn)一步提高堿液的濃度并不能提高脫硫效率。為此應(yīng)控制合適的p

7、H值，此時(shí)脫硫效率最高，Ca/S摩爾比最合理，吸收劑利用最佳。在調(diào)試時(shí)做了這樣一個(gè)試驗(yàn):在連續(xù)一段時(shí)間(10h)內(nèi)，人為調(diào)整石灰石漿液進(jìn)吸收塔的流量，使?jié){液的pH值先從小到大，然后又逐漸減少，發(fā)現(xiàn)在一定范圍內(nèi)隨著吸收塔漿液pH的升高，脫硫率一般也呈上升趨勢(shì)，但當(dāng)pH>5.8后脫硫率不會(huì)繼續(xù)升高，反而降低。pH=5.9時(shí)，石膏漿液中CaCO3的含量達(dá)到2.98%，而CaS04·2H20含量也低于90%，顯然此時(shí)SO2與脫硫劑的反應(yīng)不徹底，既浪費(fèi)了石灰石，又降低了石膏的品質(zhì)。pH再下降時(shí)，石膏漿液中

8、CaS04.2H20含量又回升，CaC03百分含量則下降，因此實(shí)際情況與理論推斷相符。根據(jù)工藝設(shè)計(jì)和調(diào)試結(jié)果，一般控制吸收塔漿液pH值在5.0一5.4之間，反應(yīng)漿液密度在1080kg/m3左右，這樣能使脫硫反應(yīng)的Ca/S摩爾比保持在設(shè)計(jì)值1.028左右，獲得較為理想的脫硫效率。正常運(yùn)行時(shí)比較設(shè)定的pH值和實(shí)際的pH值來控制石灰石的加料量，當(dāng)出現(xiàn)不斷補(bǔ)充CaC03無法維持pH值，不能滿足煙氣脫硫的需要時(shí)，運(yùn)行人員應(yīng)從下列各方面加以控制:(1)pH儀是否需要校正;(2)原煙氣、凈煙氣的SO2濃度含量