脫硫系統(tǒng)吸收塔漿液偏黑及pH值偏低處理

朱洪鵬

(大唐石門發(fā)電有限責任公司，湖南 石門 415300)

脫硫系統(tǒng)吸收塔漿液偏黑及pH值偏低處理

朱洪鵬

(大唐石門發(fā)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(tǒng)。脫硫系統(tǒng)投運后發(fā)生漿液偏黑，脫水效果不好，后續(xù)發(fā)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(huán)保問題的日益重視，火電企業(yè)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(wěn)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(huán)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(wěn)定運行，不能發(fā)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(fā)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(fā)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(huán)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?yōu)榧毿〉臐{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(fā)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(tǒng)。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(tǒng)，此時發(fā)現#1系統(tǒng)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(guī)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(xù)最大進漿量進漿2 h，漿液pH值無變化。

后續(xù)發(fā)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(fā)生變化，漿液發(fā)臭；

(2)事故漿液箱中品質惡化漿液未及時發(fā)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(fā)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(xù)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(tǒng)按要求啟動，#1吸收塔密度沒有發(fā)生過高現象，沒有發(fā)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(wěn)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(tǒng)中的氯離子濃度高；石灰石品質差，引起吸收塔漿液發(fā)生石灰石盲區(qū)。石門電廠#1、#2脫硫系統(tǒng)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(fā)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(fā)生漿液pH值調整無效的新情況；

新情況發(fā)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?jié){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(zhí)行脫水系統(tǒng)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(jiān)控pH值變化：低于漿液pH值5.1時進行漿液置換，防止?jié){液pH值繼續(xù)降低對系統(tǒng)運

行造成影響；漿液pH值高于5.2，密度達到脫水系統(tǒng)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(huán)保要求，避免退出脫硫系統(tǒng)處理漿液品質異常的情況發(fā)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(xù)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(fā)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(tǒng)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(fā)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?jié){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(jiān)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?jié){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(huán)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(huán)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(huán)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(yè)出版社，2002.

(本文文獻格式：朱洪鵬.脫硫系統(tǒng)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(yè)技術工作。

X701.3

B

1008-021X(2017)07-0140-02