關(guān)于濕法脫硫問題的探討

左芳萍 肖 珊 王 慧

安徽匯澤通環(huán)境技術(shù)有限公司 安徽 合肥 230000

引言

熱電廠運(yùn)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(huán)境。在當(dāng)前高度重視環(huán)境保護(hù)，提倡能源節(jié)約利用的背景下，熱電廠加強(qiáng)了煙氣脫硫研究力度。而濕法脫硫技術(shù)則是熱電廠煙氣脫硫中應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)之一。因此，有必要加強(qiáng)濕法脫硫問題的研究，以提升技術(shù)應(yīng)用效果，改善熱電廠二氧化硫污染現(xiàn)狀，提高熱電廠生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性。

1 濕法脫硫系統(tǒng)運(yùn)行過程中的常見問題分析

脫硫工程是熱電廠建設(shè)與發(fā)展過程中的基礎(chǔ)工程，也是重要環(huán)保工程。基于近些年我國脫硫工藝?yán)碚撆c實(shí)踐研究的不斷深入，熱電廠脫硫工藝得到迅速發(fā)展，呈現(xiàn)出多樣化發(fā)展態(tài)勢，包括電子束法脫硫工藝、爐內(nèi)噴鈣尾部增濕煙氣脫硫工藝、海水脫硫工藝、循環(huán)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(shù)相對成熟且應(yīng)用較為廣泛的濕法脫硫工藝技術(shù)，其脫硫效率達(dá)到90%以上，具備系統(tǒng)穩(wěn)定性強(qiáng)、適用范圍廣等優(yōu)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(jìn)行探討。基于經(jīng)驗(yàn)歸納與總結(jié)發(fā)現(xiàn)：

（1）華塑熱電廠現(xiàn)有1#、2#機(jī)組構(gòu)建過程中涉及到的工藝主要有SCR脫硝、2電2袋電袋復(fù)合式除塵、電石渣（石灰粉）和石灰石粉-石膏濕法脫硫工藝。機(jī)組運(yùn)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(jī)組廢氣能夠達(dá)到《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2011）中相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，但在環(huán)境保護(hù)要求滿足上，有待進(jìn)一步改進(jìn)與完善。

（2）華塑熱電廠機(jī)組脫硫系統(tǒng)主要由煙氣系統(tǒng)、二氧化硫吸收系統(tǒng)、吸收劑漿液制備及供漿系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、石膏干燥系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、排空系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)等共同組成。與此同時(shí)，脫硫煙氣系統(tǒng)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(tǒng)脫硫效率約為90%。

（3）脫硫系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，受多重因素影響，不可避免出現(xiàn)運(yùn)行故障。例如，石灰石系統(tǒng)運(yùn)行過程中，石灰石給料機(jī)曾出現(xiàn)石塊由給料機(jī)振動料槽兩側(cè)溢出問題；石灰石系統(tǒng)下料口堵塞問題。追其原因，石灰石系統(tǒng)中的破碎機(jī)存在頻繁跳閘現(xiàn)象，導(dǎo)致未處理石塊進(jìn)入提升機(jī)，對系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生不利影響；煙氣處理過程中，溫度發(fā)生改變，煙氣流速減慢，大量蒸汽在系統(tǒng)彎頭部位結(jié)露，產(chǎn)生管道堵塞現(xiàn)象。又如，二氧化硫吸收系統(tǒng)運(yùn)行過程中，設(shè)備結(jié)垢、系統(tǒng)堵塞、系統(tǒng)腐蝕是較為常見的問題。就設(shè)備結(jié)垢而言，漿液PH值控制與漿液管道坡度設(shè)計(jì)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(tǒng)設(shè)備或部件出現(xiàn)結(jié)垢問題。就系統(tǒng)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(dāng)溫度降低至六十?dāng)z氏度時(shí)，這些物質(zhì)會形成冷凝液并與其他酸性物質(zhì)相結(jié)合，使煙氣具備較強(qiáng)腐蝕性。加之，煙氣脫硫處理后流速減慢，酸性較強(qiáng)的煙氣容易在煙囪內(nèi)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(tǒng)運(yùn)行過程中存在的問題，可從以下幾方面進(jìn)行問題改善與處理，提升熱電廠濕法脫硫工程建設(shè)質(zhì)量，以及石濕法脫硫系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性、安全性，保證系統(tǒng)應(yīng)用作用有效發(fā)揮。

2.1 從系統(tǒng)設(shè)計(jì)上改進(jìn)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(tǒng)運(yùn)行過程中存在的問題，從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面入手，進(jìn)行濕法脫硫系統(tǒng)改造，以提升濕法脫硫系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性、可靠性，改善機(jī)組整體環(huán)境保護(hù)性能。

在此過程中，針對電廠超低排放改造要求，結(jié)合脫硫系統(tǒng)配置作用，設(shè)計(jì)將原機(jī)組脫硫系統(tǒng)中的第一、二層噴淋層全部拆除，對其進(jìn)行重新布置，第三層噴淋層和噴嘴在經(jīng)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(shè)一個(gè)6.2m高的壁板，從而使系統(tǒng)脫硫效率由90%增至98%以上。

與此同時(shí)，針對系統(tǒng)運(yùn)行過程中易出現(xiàn)的系統(tǒng)堵塞、系統(tǒng)腐蝕、系統(tǒng)結(jié)垢等問題，嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)定與要求（如《煙囪設(shè)計(jì)規(guī)范》、《火力發(fā)電廠石灰石—石膏事發(fā)煙氣脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)程》、《燃煤煙氣脫硫設(shè)備》、《工程設(shè)備、管道防腐蝕工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》、《鋼結(jié)構(gòu)、管道涂裝技術(shù)規(guī)程》等）進(jìn)行問題預(yù)防措施設(shè)計(jì)。就系統(tǒng)腐蝕問題而言，可從防腐材料選擇、防腐技術(shù)選擇、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改造等方面入手，落實(shí)防腐措施。就系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改造而言，將濕法脫硫系統(tǒng)與煙囪系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，即原煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)后通過煙道進(jìn)入改造后的吸收塔，出塔后的凈煙氣經(jīng)凈煙道接入煙囪。就系統(tǒng)結(jié)垢問題而言，利用試驗(yàn)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(nèi)；盡可能減少漿液管道彎頭設(shè)計(jì)，可將容易發(fā)生堵塞問題的彎頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為三通結(jié)構(gòu)；科學(xué)設(shè)計(jì)系統(tǒng)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(tǒng)管理上改進(jìn)濕法脫硫問題

加強(qiáng)濕法脫硫系統(tǒng)管理，也是降低系統(tǒng)運(yùn)行問題，提升系統(tǒng)工作質(zhì)量的重要手段。例如，在濕法脫硫系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下，對進(jìn)出口煙氣溫度、煙氣含塵量、入口壓力變化等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果與系統(tǒng)表現(xiàn)，進(jìn)行各參數(shù)科學(xué)調(diào)整與控制，使系統(tǒng)處于最佳運(yùn)行狀態(tài)；對系統(tǒng)進(jìn)行定期檢修，做好設(shè)備清潔工作，減少煙氣擋風(fēng)板卡澀、除塵器積灰等問題的產(chǎn)生；及時(shí)更換問題裝置或部件，提升系統(tǒng)運(yùn)行耐久性、可靠性；加強(qiáng)系統(tǒng)廢水排放管理，避免廢水氯離子濃度超標(biāo)影響系統(tǒng)運(yùn)行安全。

3 結(jié)論

濕法脫硫工藝是熱電廠煙氣脫硫工作中應(yīng)用較為廣泛的工藝，脫硫效果顯著。但濕法脫硫系統(tǒng)長期運(yùn)行過程中，受多種因素影響，易出現(xiàn)煙氣脫硫系統(tǒng)腐蝕、漿液管道滲漏、氣脫硫系統(tǒng)結(jié)垢等問題，影響濕法脫硫系統(tǒng)運(yùn)行的安全與穩(wěn)定，不利于濕法脫硫工藝應(yīng)用作用的有效發(fā)揮。這就需要熱電廠以及相關(guān)工作人員對濕法脫硫問題具有準(zhǔn)確了解，能夠采用行之有效措施進(jìn)行問題處理，讓濕法脫硫工程得到優(yōu)化發(fā)展。