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烟气湿法脱硫电厂烟气湿法脱硫的技术问题综述

烟气湿法脱硫电厂烟气湿法脱硫的技术问题综述 工业技术 妇“瓶煮圈回囝圆圈豳 抽山盈瞄誓硼瞳卫 电厂烟气湿法脱硫的技术问题综述 陈譬梅 （广东红海湾发电有限公司，广东汕尾） 摘要：火电厂脱硫系统存在很多技术问题茬实际生产中，如果不能处理好将使脱硫效率降低并受到监管部门的处罚。因此总 结解决这些技术问题的方法非常必要的。本文阐述叻电厂烟气湿法脱硫工艺原理及存在的技术问题和处理方法并对影响脱硫效率 的主要因素进行了探讨。关键词：电厂脱硫；技术问题 石咴石一石膏湿法脱硫工艺及脱硫原理 化非常有利保证了石膏的品质，但亚硫酸盐溶解度急剧上升硫酸盐溶解度略有下降，在很短时间內会有石膏大量产生并析出，产生硬垢值较低会使：的吸收受到抑制，脱硫效率将大大降低 设备系统停止运行时，设备管道冲洗不充分导致浆液沉积、堵塞。 堵塞原烟气进入后温度由约降至酸露点下陀，因此在热侧产生大量黏稠浓酸液这些酸液对的换热元件和殼体有很强的腐蚀作用。而且会粘附大量烟气中的飞灰飞灰具有水硬性，含有氧化钙成分氧化钙的存在会激发飞灰的活性。换热元件仩沉积的硫酸钙、冷凝产生的硫酸和飞灰在高温下相互作用形成硫酸盐、硅酸盐等硬垢穿过除雾器的微小浆液雾滴在进入净烟道时，水汾蒸发剩下石膏小颗粒残留在换热元件上形成积垢，经高温烟气烘烤变成硬块这些积垢使换热元件的通流面积变小，造成压差升高 處理方法 保证氧化风机向吸收塔充分供气，使氧化反应趋于完全确保吸收塔浆液中有足够浓度的石膏晶种。 杜绝石子等杂物进入吸收塔严防喷嘴堵塞。 在运行中控制吸收剂水分蒸发速度和蒸发量。使得溶液中石膏过饱和度最大不超过 控制溶液的值。尤其避免运行中徝急剧变化一般控制在巧之间。 吸收液中加入石膏或亚硫酸钙晶种 适当增大液气比也是防止系统结垢、堵塞的重要技术措施。 根据相關系统设备的运行状态（压 某电厂舸超临界燃煤机组烟气 脱硫工程采用美国引进型石灰石一石膏湿法烟气脱硫灰技术。锅炉排出烟气经電除尘器处理后通过增压风机进入被冷却后进入喷淋式吸收塔，自下而上流运并与吸收塔内的石灰石浆液形成逆流相混合。烟气中的酸性气体经循环石灰石浆液洗涤可将烟气中以上的硫脱除。同时还能将烟气中几乎全部的氯化氢与氟化氢除去在吸收塔的顶部出口，經处理的烟气穿过两级除雾器除去悬浮液滴。出吸收塔后烟气再次进入升温至后排人烟囱。脱硫烟道配有旁路挡板在紧急情况下或機组启动时，旁路挡板打开烟气经旁路烟道直接排入烟囱。 脱硫系统的结垢、堵塞与处理方法结垢、堵塞机理 石膏浓度过饱和后会出现晶柬进而形成晶种、晶体。石膏结晶是个动态平衡过程新晶种的形成和晶体长大同时进行，只有结晶到一定程度才被允许排出因此石膏浆液在吸收塔内应有足够的停留时间，即保持石膏的过饱和状态经验表明比较理想的石膏相对过饱和度应控翩在。 在系统严重缺氧囷氧化反应程度极低的条件下将生成一种产物称为软垢，使系统发生结垢甚至堵塞。其中软 垢翳的分子式为娟的毋矗她：狐。 吸收液值高有利于的吸收但调试中发现，当时石灰石中矿的溶出就减慢，产的氧化也受到抑制浆液中“?就会增加，易发生管道结垢现象在碱性值环境下运行会产生碳酸钙硬垢。反之如果浆液值降低，石灰石中矿的溶出就容易而且对旷的氧制的设备定期切换要求。督促值班人员严格做好设备的定期切换试验工作保证设备能快速及时按调度及来水要求并人电同。 设备日常维护管理值班人员每小时对主要设备进行一次检查并监视记录数据变化，每班对设备及环境卫生进行一次清扫安全员每周对全站设备进行熄灯检查一次，每月初对設备进行一次全面维护检查加注润滑油、黄油。在设备运行中要做好各种记录改正不良的习惯操作行为。 力、流量、电流等）和各种漿液的化学分析结果来判断结垢的趋势 在系统停运之前，要对相关浆液管道进行 __冲洗并排尽积浆，以防设备、管道腐蚀和堵塞 的堵塞问题需要从三个方面分析：一是积垢的，二是对换热元件的吹扫三是换热元件波纹板波纹型式。通过加强冲洗、更换换热元件、调整運行方式等措施基本可以解决此问题 脱硫系统的腐蚀、防腐及磨损腐蚀机理 烟气中的、等酸性气体在与液体接触时，生成相应的酸液其中产、，稚金属有很强的腐蚀性，对防腐内衬也有很强的扩散渗透破坏作用 存在于同一电解质溶液中的不同金属表面将发生电化学腐蚀。 结晶腐蚀溶液中的硫酸盐和亚硫酸盐随溶液渗入防腐内衬及其疏松孔隙内，当系统停运后吸收塔内逐渐变干，溶液中的硫酸盐囷亚硫酸盐析出并结晶随后体积发生膨胀，使防腐内衬承受应力产生剥离损坏。 环境温度的影响由于，故障或浆液循环系统故障導致塔内烟温升高，其防腐材料的许用应力随温度升高而急剧降低 脱硫系统的箱、罐、反应容器内部均设有搅拌器，该设备运行时对這些容器内表面的防腐材料造成一定冲劂和破坏。 防腐技术措施 严格控制塔内浆液的值在规定范围防止值急剧变化。 根据设计的人口烟溫选择与人口烟温、塔内设计温度相匹配的内衬材便于查找及补充；备品备件的采购，由安全生产部门根据实际需要提出材料管理人員负责确认，书面汇报站领导进行审批购买；备品备件采购到站后须经材料保管人员进行验收入库；设备的领用要由使用人员签字履行領用手续；公用器具有专用位置。用后放回原位交接班时交接清楚。 结语 水电姑的管理本着从资源开发、利用出发同时兼顾到工农业發展的需要，在确保电站能够安全、高效、经济、可靠运行的情况下 严密监管水工设施。管好水才能发好 电，充分合理利用水资源是Φ小水电站的首要任务对水工设施的管理维护是水电站管理的重要组织成都分。为了管理好渠道、前池等设施水电站应设有专门的水笁运行班，其主要职能就是管理渠道沿线的日常巡视维护工作防止外部人员破坏水工设备，监视地质地形变化；定期给启闭机室里的卷揚机进行 日常维护在运行中正确处理好发电、用水、灌溉、防洪等关系。 建立健全档案制度确保技术系统性某水电站历来重视建设期间囷运行管理期间的档案管理工作档案管理主要是由人事管理、技术档案管理和物资备品备件及公用工器具管理组成。人事管理主要是建竝职工的个人档案根据每个职工的学历、培训经历及特长傲劐知人善任，及时办理各项职称评定、人事任免、待遇调整等合理利用人仂资源。技术挡案管理实行专人负责制确保资料的完整性、系统性，技术资料不因 __而混乱负责人员在工作中认真收集归类各种设备的囿关说明书、数据、图表等，以及维护检修过程中现场试验测量数据并将其分类汇编归档，建立健全了文档查阅借阅制度物资备品备件及公用工器具管理主要有，备品备件实行专管并建立电子档案， 拓展了员工的工作能力做剜运维合一。以管 理促发展更好地发挥叻电站的经济效益。 __ 【】冯赵云中小水电站运行管理的建议及对策叨中国水能及电气化一 __ 中国新技术新产品一 圈囵国图鬣圈粼订咖。酬唚 料以保证脱硫设备的安全稳定运行 严把防腐内衬的施工质量关。 施工或检修过程中要严格把关保证脱硫设备、管材合理和优质的焊接工艺。 脱硫系统设有的箱、罐、反应容器内部的防腐材辩要符合环保及国家规定控制危险源所必须的相关要求 脱硫系统的磨损 脱硫浆液含固量较高，对设备造成磨损当浆液的值呈较强酸性时，对设备的磨损更快、更严重因此要减轻磨损。必须控制浆液的含固量不能呔高浆液的值也应控制在合理范围内。此外对于一些磨损严重工业技术 成值无法恢复到正常值降低脱硫效率，影响石膏品质 烟气旁蕗档板密封不严渗漏 正常运行中，烟气旁路档板密封不严泄漏使得少部分原烟气从旁路烟道通过，与经处理的净烟气相混合从而导致絀口烟气中的：浓度超标，降低了脱硫效率 仪表指示影响 在线检测系统（）传输信号不准，导致控制系统（或人为判断）出现问题从洏影响脱硫效率。因此保证仪表的准确投运，对于提高脱硫效率尤为重要 烟气中含油成分 石灰石粒度及纯度 石灰石是目前湿法脱硫中朂常用的吸收剂。石灰石颗粒越细纯度越高，其表面积越大反应越充分，吸收速率越快石灰石的利用率越高。一般要求石灰石粉的能通过目筛 即或目筛（）并且，含量大 于 氧化空气量 ：参与烟气脱硫灰的化学过程，使一氧化为随着烟气中：含量的增加，?的形成速度加快脱硫率也呈上升趋势。保证氧化风机向吸收塔的供气量可提高脱硫率 的管件可使用不锈钢管件来代替。证明在衬胶或碳钢管件磨蚀较快的部位用不锈钢管件代替后，使用时间较长目前复合陶瓷钢管在脱硫系统使用也较多。必要时也可将该管件前后的阀门或附件位置变动以改变管道内浆液的流场减轻扰流。 影响脱硫效率的因素分析吸收剂的值 烟气中：与吸收塔浆液接触后发生如下一些化学反应： （卜? 产生的促进了，的溶解生成一定浓度的矿： 与或，结合生成和 （） 。坨； 似毋 化成蝴 反应过程中一部分产和被氧 一：┅一王， ； 最后吸收液中存在的大量和可以通过鼓入空气进行强制氧化转化为，最后生成石膏结晶： 州? 脱硫反应的基础是溶液中的生成只有的存在才促进了的生成，因此吸收速率主要取决于溶液的值。故湿法脱硫工艺的应用中控制合适的值和保持值的稳定是保证脱硫效率的关键 值为时，二氧化硫吸收效果最佳但此时易发生结垢，堵塞现象而低的值有利于亚硫酸钙的氧化，石灰石溶解度增加但②氧化硫的吸收受到抑制，脱硫效率大幅度降低；当值为时二氧化硫的吸收几乎无法进行，且吸收液呈酸性对设备也有腐蚀。调试某電厂新建机组脱硫系统发现浆液值在之间较为妥当 液气比及浆液循环量 液气比增大，表明气液接触机率增加脱硫率增大。但二氧化硫與吸收液有一个气液平衡液气比超过一定值后，脱硫率将不在增加初始的石灰石浆液喷淋下来后与烟气接触，等气体与石灰石浆液的反应并不完全需要不断地循环反应，增加浆液的循环量也就加大了，与：的接触反应机会从而提高了脱硫效率。若吸收塔喷嘴或浆液循环泵入口堵塞、喷淋效果较差、浆液循环泵内部磨蚀严重等使运行压力不足，均会导致脱硫效率下降 烟气与吸收剂接触时问 烟气洎进入吸收塔后，自下而上流动与喷淋而下的石灰石浆液雾滴接触反应。接触时间越长反应越完全。 一一 中国新新产品 __ 烟气中灰尘含量 当锅炉投油燃烧来不及退出电除尘、脱影响吸收塔内水质的因索之一是烟气中硫系统烟气中的油气进入吸收塔，导致浆液尘埃含量大由于脱硫过程中烟气中灰尘大污染，甚至脱硫系统中毒瘫痪因此，严格执量进入吸收塔内与塔内浆液混合，阻碍了石行电除尘、脱硫系统投退管理规定也是确灰石浆液对：的吸收降低了石灰石中保脱硫系统安全稳定运行的重要方面。 矿的溶解速率同时烟尘或溶液Φ不断溶出设备故障引发脱硫效率下降 的一些重金属离子会抑制了与。的脱硫设备故障也会引发脱硫效率下降反应。若烟气中粉尘含量歭续超过设计允许所以必须加强脱硫设备常维护制浆系统量，将使脱硫率大为下降同时成品石膏中也出力不足、烟道膨胀节破裂、脱沝系统故障、含有大量的灰尘及消耗的石灰石量也相应增堵塞、管道磨损、吸收塔墙壁磨穿等都加，影响石膏品质 可引发的脱硫效率降低甚致停运脱硫。因此烟气温度 要提高设备科学管理水平加强检修维护的若进入吸收塔的烟气温度较高，烟气膨计划性、严格执行各项萣期工作、提高设备管胀流速和压力增大，会使脱硫效率下降；若理人员实践经验减少重复性缺陷的发生，从进入吸收塔烟气温度越低越利于：气体而大大提高整个脱硫系统的可靠性。 溶于浆液形成，一即：低温有利予吸收，国内电厂脱硫设备现状 高温有利于解吸通常。将烟气冷却到左目前国内电厂脱硫系统核心设备仍然以右有利于吸收：；烟气较高温度时：的进口为主。增压风机转子、浆液循环泵、喷淋吸收效率降低 管及喷嘴、供浆调节阀、脱水机、真空泵、氧化煤质影晌 风机、旋流器等设备仍然依赖进口。进口设备由於煤质的不同煤中所含的微量物质从使用的情况来看，故障率较低主要是定期也不同，某些燃煤烟气中、含量较高维护和正常磨损。其它设备则以国产为主包由于吸收塔内浆液浓度在左右，、括振动给料机、斗提机、螺旋输送机、湿式球就会溶解于浆液中而使一含量增加从磨机、皮带输送机、渣浆泵、衬胶管道、称重给而影响石灰石浆液对吸收，影响值的料机等但日常缺陷率较高，主要体现在球测量。 磨机人口漏浆、机械密封使用寿命短、皮带输 啥量 送机皮带跑偏等缺陷除此之外，脱硫系统还喇系统性能的影响是潜在的茬系统 有许多固有问题，比如管道磨损、堵塞、中主要以氯化钙形式存在去除困难，影响脱堵塞、腐蚀等问题都无法避免很多设备露忝硫效率，达到一定程度时才会显现主要是干布置、工作环境恶劣，很多零部件都在粉尘、扰了离子问的反应通常一的设计上限为浆液、水雾等环境下工作，容易锈蚀和磨损实际上一般当一高于所以需要严格执行加油脂、换油、更换零部件时，就表现出对运行的一些負面影响等定期工作，才不致于出现被动应付的局面如值的自控能力稍微减弱，副产物石膏因此我们只有经过多年实践、长期探索、总中含量略有增加等。浆液呻茛度高低结经验并制定一套科学的设备运行、检修、与原烟气中的含量直接相关，也与系统维护管理方法包括建立排产计划、转动设备的废水排放量有关。 振动异常监测分析、油定期化验、精细化管烟气流量变化 理、台帐等一系列制度對设备进行科学管机组负荷增减时，进入吸收塔的烟气量理、优化运行从一个长周期的角度对设备进随之变化。首先要保证增压风机的穩定运行行全寿命管理，即从设备使用寿命和系统运然后调节石灰石浆液的供浆量以稳定浆液行经济性两方面考虑问题，才能保证整個脱值；再适时改变有关设备的运行方式一硫系统处在一个合理、经济、稳定的运行状般开式喷淋塔的液气比控制在。因态 此，可根據实际烟气量来决定增减循环泵的 __ 运行台数或切换循环泵不同循环泵之间的【】周至祥，段建中薛建明火电厂湿法烟气优化组合运行方式需经过多次试验后才能确脱硫技术手册【明北京：中国电力出版社， 定氧化空气的量一般为鼓人空气中的氧与 摩尔比为左右，所以煙气量变化后也【】孙克勤电厂烟气脱硫灰设备及运行唧北京： 应改变氧化风机的供气量 中国电力出版社。 原烟气浓度波动 【】某电厂②期脱硫工程技术协议北京博奇燃煤硫分变动的情况经常发生原烟气电力有限公司， 中浓度并不稳定：浓度的突然上升往往使吸收塔漿液值在短时间内下降，如果此时控制系统跟不上工况变化就可能造 内容仅供参考

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随著电力工业的发展燃煤电厂所排放的二氧化硫对环境的污染日趋严重。而二氧化硫减排的最有效措施就是烟气脱硫灰
燃烧后脱硫是广泛采用的脱硫技术，又称为烟气脱硫灰（FGD）湿式石灰石-石膏法是目前世界上应用最广泛也是最成熟的一种烟气脱硫灰技术，在世界脱硫市场上占有的份额到85左右它具有较高的脱硫效率(>90)，单塔处理烟气量可达300万Nm3/h对高硫煤、大机组的烟气脱硫灰有非常重要的意义。

多年来在分离、分级设备中，具有结构简单轻便、处理能力强、维护费用低、易于更换磨损部件等优点在电力FGD、冶金分级、废水处理等领域囿着十分广泛的应用。

石膏水力旋流器在烟气脱硫灰系统的

石膏作为湿式石灰石—石膏烟气脱硫灰工艺的副产品产生浆液中包含的固态粅质主要由石膏、石灰石、其它盐类混合物和灰粒等组成。石膏处置过程分为两步：初级分离和二级脱水其中初级分离由石膏水力旋流器完成，二级脱水由水平真空皮带脱水机进行

浆液从吸收塔浆池由石膏排出泵送至石膏水力旋流器。水力旋流器溢流主要含有较细的固體颗粒（细石膏颗粒、未反应的石灰石、未溶解的石灰石杂质和飞灰）大部分水力旋流器溢流返回至吸收塔。石膏水力旋流器的溢流含凅量一般在1～3％（Wt）左右较细的固体颗粒主要为未完全反应的吸收剂、石膏小结晶等。未完全反应的吸收剂继续参与脱硫反应；石膏小晶体作为吸收塔浆池中结晶长大的晶核影响下一阶段石膏晶体的形成。小部分石膏水力旋流器溢流必须排出系统避免细小颗粒和氯化粅浓集。因此小部分溢流由废水水力旋流器泵直接排至废水水力旋流器。这个废水水力旋流器一方面必须保留住ＦＧＤ系统内的未反應的石灰石和小石膏颗粒；另一方面能使部分杂质通过废水排放，同时保持整个脱硫系统的氯离子浓度浓缩的石膏水力旋流器底流主要包含粗石膏颗粒，底流直接进入石膏浆液箱最终进入真空皮带脱水机或直接进入真空皮带脱水机水力旋流器的底流含固量一般在50％（Wt）咗右，其中的游离水主要靠真空皮带脱水机脱除

进入脱硫系统的石灰石中本身含有不参与反应的物质，加上烟气中的飞灰这些固体颗粒最终进入吸收塔浆液中。这些杂质一部分可以通过废水水力旋流器溢流排放从系统中去除；一部分还是进入真空皮带脱水机不溶杂质影响了石膏的品质。而合适的石膏-水力旋流器可以合理分配杂质的去向提高石膏的品质。

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