石灰石—石膏湿法脱硫运行中问题及处理

日期:2020-07-18 21:44:58 作者:guest 浏览: 查看评论 加入收藏

北极星环保网讯:摘要:分析、总结了石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统运行过程中出现浆液含固量高、浆液氧化不足、液位不准、阀门内漏、吸收塔溢流和石膏脱水困难等问题的原因,并提出了一些改进措施。这对脱硫系统的正常运行有一定的指导作用。

关键词:脱硫系统;石灰石-石膏湿法;浆液;石膏

国内外使用比较多的烟气脱硫系统是石灰石一石膏湿法烟气脱硫(WetFlueGasDesulfurization,简称“WFGD”)工艺。该工艺是世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方法,并且技术十分成熟,运行相对可靠,脱硫效率高,对煤种适应性好,所以,被广泛应用。我公司的4套脱硫系统都采用的是这种脱硫工艺,自2013年底投运以来,总体运行比较平稳,但是,在调试和运行过程中,也出现了很多问题,对系统运行的经济性和可靠性造成了一定的影响。

1主要问题及处理

1.1循环浆液中含固量高

通常情况下,吸收塔内浆液的含固量是10%~15%,最低不应低于5%.在一定范围内维持较高的浆液浓度,有利于提高脱硫效率和石膏纯度。但是,高含固量浆液对循环泵、搅拌器、管道和阀门的磨损明显加剧。由于调试期间密度计故障,不能很好地控制浆液密度,我公司4#吸收塔循环管线在试运行1个多月就发生了漏浆事件。

检查后发现,弯头处磨损严重。另外,当含固量过高时,会影响亚硫酸盐的氧化。一般来讲,当吸收塔浆液的密度大于1128kg/m3时,就会影响氧化反应;当吸收塔浆液的密度大于1200kg/m3时,明显不利于氧化反应的进行。这在直接增加了石膏脱水的困难,同时,SO2出口浓度控制难度加大,脱硫效率明显下降。经过现场测试,石灰石浆液密度与脱硫效率的关系如图1所示。

为了更好地控制吸收塔的浆液浓度,特采取了以下措施:

①改进密度监测。在设备运行过程中,要定期冲洗密度计,以提高其准确性,同时,还要定期取样,人工化验分析。

②调节供浆浓度。将工艺控制参数供浆浓度从1160~1200kg/m3调整到1120~1160kg/m3后,在吸收塔液位允许的情况下,不仅能很好地控制吸收塔浆液浓度,还能减少供浆系统的磨损和堵塞现象的发生。

③综合监测数据,避免表计不准的问题发生,调整石膏排放频率。工艺控制要求吸收塔浓度达到1150kg/m3后就要启动石膏脱水系统排出石膏。

为了避免发生密度计不准的问题,综合考虑其他参数,比如循环泵电机电流、侧搅拌器电流等,含固量升高,循环泵和搅拌器的负荷增大,电流值升高,所以,循环泵的电流值在230~240A、侧搅拌器电流值在13.5~14.5A时,启动石膏脱水系统排放石膏。

1.2石膏氧化不足

在烟气脱硫的化学过程中,O2将HSO3-氧化为SO42-,随着烟气中O2含量的增加,CaSO4˙2H2O的形成加快,脱硫效率也逐渐提高。考虑到经济性,一般控制脱硫系统氧化空气倍率(O2/SO2)为2~3.在运行中,如果实际参与的氧化空气量不足,则浆液中大量的亚硫酸钙不能转化成硫酸钙,导致石膏脱水困难,石膏品质下降,并且SO2向液相的溶解扩散速度减缓,导致脱硫效率下降。

在浆液pH值为4.5,烟气温度为50℃,烟气速度为1m/s,入口SO2的质量浓度为1μg/mL的条件下,有无强制氧化对脱硫效率的影响如图2所示。从液气比对脱硫效率的影响图中可以看出,有强制氧化时的脱硫效率比无强制氧化时的要高1~2个百分点左右。

自我公司的脱硫系统投运以来,相继出现过脱硫塔运行参数不稳和石膏脱水困难等情况。综合分析,脱硫塔内氧化空气量不足可能是引发这一情况的重要因素之一。发现氧化不足现象后,检查氧化风机及其附属设施后发现,主要问题有以下2点:①风机入口滤网堵塞,氧化风机出口卸荷阀故障率高,导致风机出力不足;②氧化风机容量不足。

针对这些问题,特提出相应的解决办法:①定期清理滤网,对氧化风机出口卸荷阀进行技术改进,拆除原来的自动卸荷阀,更换为蝶阀加消音器手动控制,从而解决氧化风机出力不足的问题;②针对容量不足的问题,提出了以下整改方案,即在现有一塔2台氧化风机一用一备的情况下,在氧化风机出口增设一条管线,接入脱硫塔,氧化不足时,启动备用氧化风机(即2台氧化风机同时运行),以提高氧化倍率,实现氧化系统增容,进而改善脱硫系统的运行状况。

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