脫硫系統吸收塔漿液偏黑及pH值偏低處理

朱洪鵬

(大唐石門發電有限責任公司，湖南 石門 415300)

脫硫系統吸收塔漿液偏黑及pH值偏低處理

朱洪鵬

(大唐石門發電有限責任公司，湖南 石門 415300)

#2機運行，#1機停機一個月后開機，機組按正常程序投運脫硫系統。脫硫系統投運后發生漿液偏黑，脫水效果不好，后續發生pH值偏低，增加進漿量pH值調整無效等問題。經處理恢復到正常值。

石灰石漿液偏黑；異常處理； pH值下降；漿液置換

隨著國家政策對環保問題的日益重視，火電企業在脫硫、脫硝、除塵幾方面進行了大量的投入，提高了設備的穩定性，同時也對設備運行提出了更高的要求，如取消了煙道旁路等，使得環保設備的運行管理面臨著較大的壓力。正常開機后，脫硫設備必須保持穩定運行，不能發生嚴重影響主機運行的事故，因此對石灰石漿液品質提出了更高的要求。在脫硫設備運行中，漿液品質異常的處理只能在設備運行過程中進行，不允許退出脫硫設備進行處理。

表1 石門電廠機組FGD主要性能指標

某火力發電公司#1、#2機組(2×330MW)煙氣采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝，煙氣脫硫效率不低于97%。脫硫劑為石灰石(CaCO3)漿液，與煙氣中的SO2接觸后發生化學反應生成亞硫酸鈣，并就地強制氧化為石膏，石膏經兩級脫水處理排出。#1、#2吸收塔都分為主塔和輔塔。從#1、#2鍋爐排出的原煙氣經引風機升壓后，分別進入#1、#2吸收塔，漿液循環泵將吸收塔下部的漿液打入上部的噴淋母管，再通過支管、噴嘴變為細小的漿液液滴落下，原煙氣自下而上流動時，煙氣中的SO2與自上而下的石灰石漿液液滴在相遇過程中發生化學反應生成亞硫酸鈣，并在吸收塔反應池中被氧化風機鼓入的氧氣強制氧化為硫酸鈣。脫硫后的凈煙氣溫度為48～50℃，直接送入煙囪排向大氣。

1 事件經過

#2機運行，#1機停機一個月后開機，機組按正常程序投運#1脫硫系統。開機后8 h，#1吸收塔漿液密度上漲至1160 kg/m3，正常投運脫水系統，此時發現#1系統漿液偏黑，同時石膏脫水效果不好。排除其他因素后確認為漿液品質異常，按規定立即進行漿液置換處理：吸收塔補水至高液位(11.4 m)后開始進行排漿，排漿2 m后再進漿、補水，重復以上操作，進行多次排漿置換。48 h后，漿液品質基本無變化，效果仍不理想，并且造成漿液pH值下降至5.0左右(正常運行時按5.3～5.8控制)。通過連續最大進漿量進漿2 h，漿液pH值無變化。

后續發生pH值偏低，增加進漿量pH值調整無效等問題。

漿液化驗結果顯示漿液中含有較多的CaSO3·1/2H2O，石膏化驗結果也顯示石膏中CaSO3·1/2H2O含量超標。

1.1 原因分析

1.1.1 引起吸收塔漿液品質異常的原因

(1)#1爐吸收塔漿液在停機后倒至#1、#2事故漿液箱，因漿液量較大，密度偏高，對#1事故漿液箱漿液進行了石膏脫水處理。#1機停機一個月，漿液一直存放于事故漿液箱中，存放時間過長，導致事故漿液箱中的漿液品質發生變化，漿液發臭；

(2)事故漿液箱中品質惡化漿液未及時發現，在開機前未采取措施，而是將事故漿液箱中漿液全部倒至吸收塔，導致開機后發現漿液品質異常，脫水效果不佳；

(3)開機后為保證脫硫總排口煙氣含硫量在正常范圍內，吸收塔必須保證運行，對品質已惡化漿液只能在運行中處理。導致漿液置換只能部分進行，置換效果不佳。

1.1.2 引起漿液pH值下降的原因[1]

吸收塔漿液pH值偏低，在煙氣含硫量正常范圍變化時，同過連續加入新漿液，而pH值變化緩慢，可能存在以下原因：

(1)由于機組煙氣量或吸收塔進口原煙氣SO2濃度突變，造成吸收塔內反應加劇，CaCO3含量減少，pH值下降。開機后吸收塔入口煙氣量及煙氣含硫量均在正常范圍內波動，排除了漿液吸收SO2過多，引起CaCO3含量減少，造成pH值下降的可能性。

(2)吸收塔漿液密度高沒有及時外排，漿液中的CaSO4·2H2O飽和會抑制CaCO3溶解反應。開機后根據漿液密度，脫水系統按要求啟動，#1吸收塔密度沒有發生過高現象，沒有發生CaSO4·2H2O飽和，排除了CaSO4·2H2O飽和抑制CaCO3溶解的可能性。

(3)電除塵后粉塵含量高或重金屬成分高，在吸收塔漿液內形成一個穩定的化合物，附著在石灰石顆粒表面，影響石灰石顆粒的溶解反應，導致石灰石漿液對pH值的調解無效。石門電廠入口煙氣含量較低(<30 mg/Nm3)，排除了粉塵引起漿液中毒的可能性。

(4)工藝水水質差，系統中的氯離子濃度高；石灰石品質差，引起吸收塔漿液發生石灰石盲區。石門電廠#1、#2脫硫系統公用一個工藝水水箱，公用一個石灰石漿液箱，#2吸收塔漿液品質正常，可以排除工藝水、石灰石品質差引起漿液品質異常的可能性，可以排除該因素引起pH值低的可能性。)

(5)氧化不充分引起亞硫酸鹽致盲；根據化驗結果亞硫酸鹽含量偏高，這是導致漿液pH值下降的可能原因。

2 處理過程

開機后發現漿液偏黑、脫水效果不佳時，及時采取部分置換漿液的方式對漿液進行調整，經過多次漿液部分置換；共進行漿液部分置換11次，每次直接將吸收塔液位控制在高位(11.4 m)排漿兩米，排漿時不補水，使得漿液偏黑的情況得到緩解，但脫水效果仍不佳，同時發生漿液pH值調整無效的新情況；

新情況發生后，及時采取新的應對措施：

(1)氧化風量滿足正常要求的同時，再增加一臺氧化風機運行；根據漿液及石膏化驗結果，判斷亞硫酸鹽含硫偏高，因此增加一臺氧化風機運行，增大氧化空氣量，對漿液進行充分的氧化，使漿液中的亞硫酸鹽及時轉化為石膏；

(2)控制吸收塔石灰石漿液進漿量，根據吸收塔入口含硫量的變化，嚴格按照理論進漿量進行控制；理論進漿量按下式進行計算：

L為理論進漿量，t/h；

其中Q為機組實時負荷，萬kW·h；

SO2為吸收塔煙氣入口實時含硫量，mg/Nm3；

30為機組運行時負荷的高限，5500為對應高限負荷時煙氣的入口含硫量，mg/Nm3；即機組負荷為30萬kW·h，對應的入口硫為5500 mg/Nm3時進漿量為30 t/h。

(3)嚴格按照漿液密度執行脫水系統的啟停：密度高于1160 kg/m3時立即進行脫水，密度低于1120 kg/m3時停止脫水，確保石膏的及時排出；控制好廢水排放量，保質漿液中雜質及時排出。

(4)進行上述處理的同時嚴密監控pH值變化：低于漿液pH值5.1時進行漿液置換，防止漿液pH值繼續降低對系統運

行造成影響；漿液pH值高于5.2，密度達到脫水系統啟動要求時則進行脫水。實際處理過程中，增加了氧化風機運行后，漿液pH值緩慢回升，沒有再次進行漿液置換。

3 處理結果

為了滿足機組運行時的環保要求，避免退出脫硫系統處理漿液品質異常的情況發生，石門電廠在漿液品質異常(漿液偏黑、脫水效果不佳)時首先對漿液進行了多次部分置換；然后增加氧化風機運行后16 h，對漿液進行強制氧化，pH值回升至5.2，并根據漿液密度進行正常石膏排放，保持一定量的廢水排出；通過連續保持比正常運行時比正常運行時多增加一臺氧化風機運行；同時按理論進漿量控制石灰石漿液的供入，漿液pH值緩慢回升，24 h后漿液pH值回升至5.3，48 h后漿液pH值回升至5.6，漿液品質正常，脫水效果良好。

4 結論

(1)長期存放于事故漿液箱的石灰石漿液可能會產生品質變化，在機組長時間停機后再次開機時，將事故漿液箱的漿液倒至吸收塔前應注意化驗漿液品質，確認漿液品質合格時才使用；最好定期對存放于事故漿液箱的漿液定期進行化驗，以便在發現漿液品質變化時及時進行分析，采取應對措施；

(2)機組運行中漿液品質異常，在不能退出脫硫系統運行的前提下，首先應排除外部因素對漿液品質的影響，進而及時進行多次部分漿液置換，緩解漿液品質；

(3)在對漿液進行了多次部分置換之后發生漿液pH值偏低、增大進漿量調整pH值無效的問題時，因及時確認引起pH值偏低的原因，石門電廠經過分析確認產生pH值偏低的原因可能是漿液氧化不充分引起亞硫酸鹽致盲經；過增大氧化風量進行強制氧化的處理方式，使漿液pH值恢復到正常范圍內。

(4)漿液品質異常在運行中處理是一個緩慢的過程，即使采取了正確的處理方式短時間內可能不會起到明顯的效果，因此在處理過程中必須嚴密監視漿液品質的變化，并對入口煙氣含硫量、氧化風量、石灰石漿液供入量、漿液pH值、石膏排放脫水等進行合理控制，才能在采取正確措施之后使漿液品質逐步好轉。

[1] 葉 青，張國鑫，沈 軍，等.濕法脫硫漿液pH值異常情況處理[J].電力環境保護，2008，24(5)：40-42.

[2] 韓 琪,李忠華.石灰石—石膏濕法煙氣脫硫的化學過程研究[J].電力環境保護，2002，18(1):1-3.

[3] 張國鑫.石灰石—石膏濕法脫硫技術的實際應[J].電力環境保護，2006，6(4)：69-74.

[4] 鐘 秦.燃煤煙氣脫硫脫硝技術及工程實例[M].北京：化學工業出版社，2002.

(本文文獻格式：朱洪鵬.脫硫系統吸收塔漿液偏黑及pH值偏低處理[J].山東化工,2017,46(7):140-141.)

2017-02-20

朱洪鵬(1987—)，男，江西九江人，脫硫專工，主要從事電廠化學專業技術工作。

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