影响湿法脱硫效率的因素分析.pdf

运行维护
电力安全技术
第16卷(2014年第12期)
unxingweihu
影响湿法脱硫效率的因素分析
崔鹏飞,王明旗
(山西漳泽电力股份有限公司漳泽发电分公司,山西长治046021)
〔摘要]针对某公司脱硫系统脱硫效率逐漸下降的现象,查找脱硫系统运行和检修过桯中存
在问题,分析影响脱硫效率的因素,指出各因素对脱硫效率的影响,并提出提高脱硫效率的方案措
施和改造建议,确保达到良好的脱碗效果。
关键词〕湿法脱硫;脱碗效率;吸收塔浆液
某发电分公司4台机组脱硫系统均采用目前最主要是溶解度低的CaSO21/2H2O,且随着SO2
成熟的石灰石一石膏湿法烟气脱硫工艺,一炉ー被吸收,浆液pH值逐渐下降。CaSO3:-1/2H2O的
塔设计,处理烟气量为1006810Nm/h,3,4号增加在石灰石颗粒表面形成一层液膜,而液膜内部
脱硫烟气入口SO2浓度为2.1%,5,6号脱硫烟CaCOっ的溶解又使pH值升高,其溶解度的变化使
气入口SO2浓度为1,8%。此脱硫系统由中电华益液膜中CaSO3:1/2H2O析出并沉积在石灰石颗粒
实业环保设计有限公司自主设计和安装,分别于表面,形成一层外壳使石灰石表面钝化。钝化的外
2006年10月和2008年6月投运。在运行过程中,売阻碍了石灰石的继续溶解,抑制了吸收反应的进
该系统的脱硫效率越来越难达到设计要求,烟气系行,导致脱硫效率下降。浆液pH值降低,则SO2
统出口SO2浓度难以控制,影响脱硫系统的经济运的吸收速率下降幅度减缓;当pH值降至4.0以下
行。对此,根据脱硫系统的运行阓整情况和设备状时,浆液几乎不再吸收SO2
况,分析和总结了影响脱硫效率的因素,并根据影
2吸收塔浆液浓度
响因素采取了相应的控制措施
吸收塔浆液浓度的持续升高,会逐渐减小
CaSO3·1/2H2O与O2的接触机会,压缩氧化时间
影响脱硫效率的因素
和空间,使得石膏浆液中CaSO3:1/2H1O含量慢
慢增加,并沉积在石灰石颗粒表面形成一层包膜
影响脱硫效率的因素很多,如吸收塔浆液pH使石灰石溶解度降低,浆液p值逐渐下降。pH
值、浓度、CI含量、CaSO3?1/2H2O含量等,同值下降会増大供浆量,导致浆液浓度提高,石灰石
时液气比、入炉煤含硫量以及吸收塔液位、CRT过饱和凝聚,最终使参加反应的石灰石表面积减小。
(阴极射线管显示器)显示的准确性,CEMS(烟气1.3吸收塔浆液中的C
排放监测系统)传输数据的准确性等因素也将直接
浆液中的CI对石灰石的消溶有明显抑制作
影响脱硫系统的运行。控制好吸收塔内的化学反应用。吸收塔浆液中的Cl浓度及杂质的增加,改变
条件是提高脱硫效率的有效措施,保证系统和设备了脱硫系统的理化性质,影响塔内化学反应的正
正常运行,如浆液循环泵、氧化装置以及搅拌装置常进行和石膏晶体长大。浆液中Cl与Ca2生成
等,是提高脱硫效率的有效途径。
CaCl2,因离子效应导致液相的离子强度増加,从
1.1吸收塔浆液pH值
而阻止了石灰石的消溶反应。浆液中Cl主要来自
吸收塔浆液pH值是石灰石湿法烟气脱硫系统燃煤中的氯,浆液生成的CaC2通过影响H'的活
的重要运行参数。浆液pH值升高时,一方面会由动强度来降低脱硫剂的碱度,进而影响脱硫效率。
于液相传质系数增加,使其对SO2的吸收速率增大;1.4吸收塔浆液中的CaS03·1/2H20
另一方面,由于在pHI值较高的情况下,脱硫产物
吸收塔浆液中CaSO2·1/2H4O含量高会制
第16卷(2014年第12期)
电力安全技术
运行维护
unxingweihu
吸收反应的进行,导致脱硫效率和石灰石利用率体的表面积。提高液气比能增大吸收塔内浆液的喷
下降。当CaSO31/2H2O含量逐渐升高时,浆液淋密度及液气间的接触面积,提高对SO2的吸收速
pH值会逐渐降低。为了维持pH值,运行人员会率及脱硫效率,
不断增加供浆量;吸收塔浆液连续在高pH值工况
在脱硫系统运行过程中,液气比会逐渐达不到
下运行,会抑制CaSO3?1/2H2O的氧化和碳酸钙设计要求,影响液气比的因素有以下几点。
的溶解。
(1)烟气中的灰尘含量高,堵塞浆液循环泵入
2009年1月,3,4号机脱硫系统CaSO31/2H2O口滤网。当高温烟气遇到下落的喷淋浆液阻力后,
含量持续超标,4号机脱硫系统CaSO3·1/2H1O烟气中的灰尘与喷淋浆液中的石膏会堆积在吸收塔
含量最高达到9%,pH值难以维持,脱硫效率下降,人口干湿界面处。当堆积物达到一定数量时,会掉
脱水系统无法正常投运,只得通过向除灰系统排放人吸收塔浆液中被循环泵吸附在入口滤网上,堵塞
不合格浆液、连续置换来维持系统运行。经分析,滤网,造成循环泵流量下降、循环泵气蚀、液气比
造成CaSO3?1/2H1O含量高的因素较多,主要有降低。2010年3月,3号脱硫系统停运以后,检查
以下几点。
发现循环泵人口滤网堵塞在70%以上,且堵塞物
(1)入炉煤含硫量高。为了保证出口SO2浓度比较坚硬,检修人员需使用钝器才能清理干净。
符合环保要求,需要不断提高供浆量,维持高pH
(2)循环浆液喷淋层支管断裂或喷嘴堵塞。
值,导致浆液中CaSO3?1/2H1O含量逐渐升高。2010年3月,3号脱硫系统停运以后,检査浆液循
(2)吸收塔液位。2009年1月,4号吸收环喷淋喷嘴,有部分堵塞,堵塞物主要是从循环泵
塔CaSO3·1/2H1O持续超标,吸收塔液位显进出口管道上脱落的衬胶碎片,造成从喷嘴到主管
示为12m以上。就地测量吸收塔实际液位只道的支管全部结垢堵死,不容易清理。2012年8月
有8.4m,吸收塔液位过低使氧化装置距液面没5号脱硫系统停运后,检査浆液喷淋层,有部分支
有足够的浸没深度,导致氧化空气在浆液中的管断裂和变形。
停留时间短,CaSOっ?1/2H20氧化不充分,造
(3)浆液循环泵气蚀。3,4号脱硫系统停运
成CaSO3?1/2H2O含量升高。液位校对正确后,以后,分别检查其浆液循环泵,发现叶轮叶片均变
CaO3·1/2H12)含量逐渐下降。
小且表面呈蜂窝状,其中3,4号脱硫系统的4号
(3)氧化装置的设计。在采用管网喷射式的浆液循环泵最严重。在管网喷射式的基础上,3,4
基础上,氧化风管3根配管的末端分别装有1根号脱硫系统的氧化空气系统在3根配管的末端设计
长1m的向下开口的管子。当氧化空气系统运了1根长1m的向下开口的管子。当搅拌器运行时,
行时,大部分氧化空气从末端的管子排出,造成氧化空气就会随着浆液进入4号浆液循环泵;当浆
CaSO3:1/2H2)氧化不充分。
液循环泵吸入空气超过3%(体积)时,泵的效率
(4)搅拌器的设计。3,4号脱硫系统设计2层扬程、流量陡降,加剧了泵的气蚀。
推进式搅拌器,下层4台相对安装,上层2台相对1.6烟气中灰尘含量
30°安装。在运行过程中搅拌器分别向两边扰动,
燃煤市场变化较大,购入的人炉煤参差不齐。
可增加氧化空气在浆液中的停留时间、氧化空气的燃煤灰分在2012年1月至5月平均为36.3%,最
均布和浆液的悬浮能力。但施工过程中没有按设计高达到45.7%。由于3,4,5号机组袋式除尘器
要求安装,上层2台搅拌器相对安装没有任何角投产运行已超过30000h,滤袋破损严重,通过袋
度。在实际运行过程中,没有安装搅拌