電石渣—石膏濕法脫硫工藝在天業(yè)電廠的應(yīng)用

天業(yè)電廠電控部 （石河子 832000） 翟桂萍

新疆天業(yè)電廠建設(shè)的4×135MW燃煤供熱發(fā)電機組配備有4臺蒸發(fā)量為490T/h的超高壓自然循環(huán)汽包爐，脫硫系統(tǒng)采用“兩爐一塔”的布置方式，兩臺機組公用一套脫硫系統(tǒng)。并且煙氣脫硫工藝采用電石渣-石膏法脫硫工藝，其脫硫劑為電石渣，煙氣處理量為2350134Nm3/h，副產(chǎn)石膏產(chǎn)量為14t/h（含水率≤10%）。

1 脫硫原料

天業(yè)電廠煙氣脫硫工藝采用電石渣—石膏法脫硫工藝，其脫硫劑為電石渣。電石渣為新疆天業(yè)聚氯乙烯生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物，按目前的生產(chǎn)能力每年有10萬噸電石渣（干）產(chǎn)生；年產(chǎn)40萬噸聚氯乙烯投產(chǎn)后，將產(chǎn)生約60萬噸電石渣（干）。電石渣除滿足天業(yè)集團水泥生產(chǎn)外，完全能滿足煙氣脫硫的需要。這也充分體現(xiàn)出新疆天業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的特色。生產(chǎn)中將電石渣加入電石渣原漿池中，在攪拌器的作用下與水配成一定濃度的電石渣漿液，此漿液即可進入吸收塔吸收煙氣中有害氣體從而成為脫硫原料。

2 脫硫工藝流程

煙氣脫硫系統(tǒng)主要包括電石渣漿液制備系統(tǒng)、吸收塔系統(tǒng)、氧化塔系統(tǒng)、石膏處理系統(tǒng)、工藝水和其它輔助系統(tǒng)等等。

煙氣自鍋爐引風機后煙道引入，經(jīng)增壓風機增壓后進入吸收塔內(nèi)，自下而上流動與噴淋層噴射向下的電石渣漿液滴發(fā)生反應(yīng)，洗滌SO2、SO3、HF、HCl等有害氣體，電石渣漿液供應(yīng)量是根據(jù)進口SO2濃度、吸收塔進口煙氣量、吸收塔出口SO2濃度、吸收塔內(nèi)漿液的pH值、電石渣漿液濃度在DCS中進行運算來控制的。再由吸收塔循環(huán)泵將漿液向上輸送到噴淋層，與漿液池中電石渣漿液混合。從高效霧化噴嘴噴出的漿液在噴淋作用下形成很細的霧狀液滴，在塔內(nèi)產(chǎn)生高效充分的氣-液-固接觸。在氧化塔中，氧化風機供給的空氣通過布置在氧化塔內(nèi)的曝氣管道與洗滌產(chǎn)物在攪拌器的協(xié)助下進一步反應(yīng)生成石膏（CaSO4·2H2O），石膏漿液通過石膏排出泵打入水力旋流器和真空皮帶過濾機脫水，并在石膏烘干系統(tǒng)中烘干，使其含水率小于4%，然后通過石膏轉(zhuǎn)運機送至石膏庫房堆放。

被脫硫后的煙氣通過煙道排入大氣，為了監(jiān)測脫硫效率和脫硫后凈煙氣排放是否達標，煙氣脫硫工程裝設(shè)連續(xù)煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)。監(jiān)測項目為煙塵、SO2、NOX濃度及附帶測量參數(shù)煙溫、流速、O2含量等。

3 脫硫產(chǎn)品

脫硫后的產(chǎn)物（石膏）全部用于水泥生產(chǎn)，屬于以廢治廢，各類資源均得到充分的利用。根據(jù)本工程可供應(yīng)的電石渣品質(zhì)、在設(shè)計條件下滿負荷運行時，全廠二水石膏的產(chǎn)量約10.08噸每小時，年產(chǎn)量可達7.56萬噸。石膏含表面水分約10%，石膏純度可達90%以上。石膏是建材和化工行業(yè)原材料之一，可作為水泥廠的緩凝劑或制作石膏板材。由于受天然石膏資源的分布及其品質(zhì)等因素的影響，市場前景十分看好。

4 控制方式

脫硫系統(tǒng)控制方式采用分散控制系統(tǒng)（DCS），DCS系統(tǒng)使用浙大中控ECS100系統(tǒng)的Advantrol-Prol2.50.04版本，通過4個控制站、5個操作站對煙氣脫硫裝置進行集中控制，通過對脫硫控制室中的操作員站，在少量就地操作和巡回檢查人員的配合下，實現(xiàn)煙氣脫硫裝置啟停、運行工況的監(jiān)視和調(diào)整以及事故處理，并設(shè)有與外部系統(tǒng)的通訊接口。DCS的功能包括：數(shù)據(jù)采集和處理、模擬量控制和順序控制及聯(lián)鎖保護。

5 電石渣-石膏法脫硫?qū)Νh(huán)境和經(jīng)濟的影響

對環(huán)境影響。（1）此項電石渣-石膏法脫硫是國內(nèi)首次在大型燃煤電站上采用我國擁有獨立知識產(chǎn)權(quán)的電石渣-石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)。天業(yè)電廠脫硫系統(tǒng)的順利投運，將徹底打破我國大型燃煤電站煙氣脫硫技術(shù)長期依賴國外進口的局面，并起到國產(chǎn)化脫硫技術(shù)對國內(nèi)煙氣脫硫產(chǎn)業(yè)的示范和帶動作用。（2）電石渣-石膏法脫硫運行前后對比，未脫硫時SO2的排放濃度為1791.1mg/Nm3，脫硫后的排放濃度僅為81.0mg/Nm3。由于二氧化硫排放量的減少，濕法脫硫方案每年約少排二氧化硫29265噸（按年運行7500小時），因此它對改善本地區(qū)的環(huán)境有明顯的好處。利用本脫硫工藝與傳統(tǒng)的石灰石/石膏工藝相比，也減少了二氧化碳的排放。石灰石/石膏工藝每脫除1噸二氧化硫的同時，產(chǎn)生約0.69噸二氧化碳，每年要產(chǎn)生20120噸二氧化碳的排放。而電石渣-石膏工藝中生成的是石膏和水，不存在二氧化碳的排放。由此脫硫系統(tǒng)可大大改善石河子市及周邊地區(qū)的大氣環(huán)境質(zhì)量，為石河子市可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

對經(jīng)濟的影響。（1）新疆天業(yè)在PVC生產(chǎn)中產(chǎn)生大量副產(chǎn)品電石渣，用作脫硫的吸收劑，不僅節(jié)省了石灰（石）/石膏工藝中脫硫劑石灰（石）的采購和儲運成本，而且節(jié)省了電石渣的處理成本，實現(xiàn)了資源綜合利用，真正體現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟的思想和要求。（2）隨著天業(yè)集團年產(chǎn)40萬噸聚氯乙烯的建設(shè)，將產(chǎn)生大量的電石渣。本工程的實施將消化掉約3.93萬噸電石渣，實現(xiàn)了資源綜合利用。同時，石膏的綜合利用還有利于提高脫硫裝置的經(jīng)濟性、促進相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。（3）脫硫工程的建設(shè)可以減少二氧化硫排污費用。