一體化技術(shù)處理脫硫中毒漿液

楊用龍，蘇秋風(fēng)，王豐吉，張楊，王建峰，朱躍

（1.華電電力科學(xué)研究院，杭州 310030；2.浙江大學(xué)能源清潔利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，杭州 310027）

一體化技術(shù)處理脫硫中毒漿液

楊用龍1，蘇秋風(fēng)2，王豐吉1，張楊1，王建峰1，朱躍1

（1.華電電力科學(xué)研究院，杭州 310030；2.浙江大學(xué)能源清潔利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，杭州 310027）

分析了石灰石-石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)漿液中毒的原因，通過(guò)試驗(yàn)提出了一體化技術(shù)處理脫硫中毒漿液的方法，采用該方法可以實(shí)現(xiàn)中毒漿液完全有效利用。

濕法煙氣脫硫；一體化技術(shù)；漿液中毒；脫硫效率；漿液利用

0 引言

隨著國(guó)家環(huán)保政策的日益嚴(yán)格，大部分在役和新建火電機(jī)組都配備了煙氣脫硫裝置，以保證鍋爐煙氣達(dá)標(biāo)排放。目前，應(yīng)用最廣泛的煙氣脫硫工藝是石灰石-石膏濕法脫硫工藝［1］。該工藝以石灰石漿液作為二氧化硫吸收劑，但在脫硫系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)脫硫漿液中毒的現(xiàn)象。脫硫漿液中毒后脫硫效率下降，脫水系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行，石膏含水率增加，呈稀泥狀［2］。本文對(duì)脫硫漿液中毒的原因進(jìn)行分析，并提出處理方法。

1 脫硫漿液中毒原因及處理

1.1 原因分析

脫硫漿液中毒的原因基本上可以概括為石灰石盲區(qū)、漿液密度高、粉塵含量高或重金屬離子濃度高、氧化風(fēng)量不足、工藝水水質(zhì)差、氯離子濃度高、氟鋁離子濃度高、石灰石品質(zhì)差及漿液含油等。在上述原因中，氧化風(fēng)量不足、工藝水質(zhì)差、漿液密度高等，可通過(guò)增加氧化風(fēng)量、提高工藝水質(zhì)、改變供漿量或及時(shí)排石膏等方法解決，氟鋁離子濃度高、漿液含油等，則需要通過(guò)其他方式解決。根據(jù)上述漿液中毒原因可將中毒漿液歸為兩類，即非含油中毒漿液（I類漿液）和含油中毒漿液（II類漿液）。

1.2 常用解決措施

目前，脫硫漿液中毒后，不管是I類漿液，還是II類漿液，普遍采取的措施是漿液置換，用新鮮漿液逐步替換中毒漿液，替換下來(lái)的中毒漿液有些用來(lái)沖洗灰渣，有些直接通過(guò)拋棄管線拋棄，有些則少量多次地返回脫硫塔慢慢消化。這些做法不僅造成資源浪費(fèi)，增加運(yùn)行成本，還會(huì)引起環(huán)境污染。雖然有少部分火電廠通過(guò)運(yùn)行調(diào)整、化學(xué)處理等方法解決了自身的漿液中毒問(wèn)題，但這些方法針對(duì)性較強(qiáng)，適用范圍較小。

2 一體化技術(shù)

2.1 技術(shù)原理

對(duì)于I類漿液，一體化技術(shù)主要體現(xiàn)為在同一裝置中完成中毒漿液的儲(chǔ)存、調(diào)質(zhì)、濃縮過(guò)程。脫硫漿液中毒后，通過(guò)漿液排出泵把中毒漿液輸送至事故漿液箱，中毒漿液儲(chǔ)存在事故漿液箱，通過(guò)改變中毒漿液pH值來(lái)調(diào)節(jié)中毒漿液的脫水性能，主要化學(xué)反應(yīng)過(guò)程如下：

式（7）中：Mx+為重金屬離子。

將pH值調(diào)整至7～10后，大部分金屬離子都形成沉淀，有利于提高中毒漿液脫水性能。

對(duì)于II類漿液，一體化技術(shù)主要體現(xiàn)為在同一裝置中完成中毒漿液的儲(chǔ)存、靜置、除浮油、破乳、絮凝沉淀過(guò)程。通過(guò)靜置使中毒漿液油水分離，撇除的浮油直接回收利用，加入破乳劑使?jié){液中分散的小油滴失穩(wěn)、并聚，然后加入聚丙烯酰胺（PAM）等有機(jī)絮凝劑，在絮凝劑的作用下生成沉淀。

一體化技術(shù)實(shí)施過(guò)程可在事故漿液箱中完成，不需要新增處理設(shè)施。

2.2 工藝流程

I類漿液處理工藝流程：中毒漿液經(jīng)泵輸送至事故漿液箱，事故漿液箱中處理好的中毒漿液經(jīng)泵輸送至脫水系統(tǒng)，脫除的廢水返回脫硫系統(tǒng)，固體物運(yùn)輸至煤場(chǎng)和入爐煤混合后摻燒，可以達(dá)到爐內(nèi)脫硫的效果。工藝流程如圖1所示。

II類漿液處理工藝流程：中毒漿液經(jīng)泵輸送至事故漿液箱，事故漿液箱中處理好的中毒漿液經(jīng)泵輸送至脫水系統(tǒng)。浮油采用移動(dòng)集油罐回收利用，脫除的廢水返回脫硫系統(tǒng)，固體物運(yùn)輸至煤場(chǎng)和入爐煤混合后摻燒，可以達(dá)到爐內(nèi)脫硫的效果。工藝流程如圖2所示。

圖2 II類漿液處理工藝流程

在火電廠現(xiàn)有脫硫設(shè)施的基礎(chǔ)上增加少量輔助設(shè)施，即可達(dá)到處理中毒漿液的目的，投資省、效益好。

3 試驗(yàn)應(yīng)用

濕法脫硫系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，氟鋁絡(luò)合物造成的脫硫漿液中毒問(wèn)題影響廣泛，本文對(duì)氟鋁離子中毒漿液的處理進(jìn)行了研究。

試驗(yàn)用石灰石粉樣來(lái)自于某電廠，90%以上的石灰石粉顆粒粒徑小于58μm，符合試驗(yàn)要求。采用上述石灰石粉配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的石灰石漿液，在自制鼓泡塔中進(jìn)行脫硫效率試驗(yàn)，并加入一定量的NaF和AlCl3，考察氟鋁離子濃度變化對(duì)脫硫效率的影響。試驗(yàn)條件：溫度為50℃，pH＝5.4，氣體壓力為0.5MPa，攪拌速率為500 r／min。當(dāng)脫硫效率急劇下降時(shí)，即可認(rèn)為石灰石漿液氟鋁離子中毒，進(jìn)行下一步處理。氟鋁離子濃度對(duì)脫硫效率的影響見(jiàn)表1。

表1 氟鋁離子濃度對(duì)脫硫效率的影響

由表1可知，氟鋁離子濃度比為3.0∶0.9時(shí)，即可認(rèn)為漿液中毒。將此條件下中毒漿液的pH值調(diào)節(jié)至7.0左右，待反應(yīng)充分后采用真空抽濾，濾餅含水率為14%，脫水性能良好。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文提出的一體化技術(shù)處理脫硫中毒漿的方法，可作為一種通用方法解決漿液中毒問(wèn)題，而且工藝流程簡(jiǎn)單，適用性強(qiáng)，并可實(shí)現(xiàn)污染物零排放，應(yīng)用前景廣闊。

［1］劉德志，柳楊，朱躍.濕法脫硫系統(tǒng)內(nèi)的腐蝕環(huán)境及防腐措施［J］.鍋爐制造，2007，2（1）：24-25.

［2］呂雪冬，沈建軍.600MW機(jī)組濕法脫硫出現(xiàn)石灰石盲區(qū)現(xiàn)象的原因分析［J］.華電技術(shù)，2013，35（3）：68-69.

（本文責(zé)編：白銀雷）

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：1674-1951（2015）05-0070-02

楊用龍（1985—），男，湖北監(jiān)利人，工程師，工學(xué)碩士，從事火電廠煙氣環(huán)保工程技術(shù)方面的研究工作（E-mail：yangyonglonghao＠163.com）。

2014-09-02；

2015-03-20

中國(guó)華電工程（集團(tuán)）有限公司科技項(xiàng)目（CHECKJ-2015-46）