淺談濕法石灰石—石膏脫硫的精細(xì)化控制

范明斌

摘 要：在當(dāng)前工業(yè)發(fā)展中，能源工程得到了一定的進(jìn)步，但是同時(shí)因?yàn)槊禾咳紵斐闪酥T多地區(qū)中SO2含量過(guò)高，是大氣主要污染物之一，為了保護(hù)環(huán)境，本文則論述了濕法石灰石-石膏脫硫如何進(jìn)行精細(xì)化管理。

關(guān)鍵詞：濕法石灰石-石膏；脫硫；控制

引言

石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝在火力發(fā)電廠(chǎng)中應(yīng)用比較廣泛，系統(tǒng)復(fù)雜度較高，在實(shí)際應(yīng)用中受到內(nèi)外各項(xiàng)因素的影響也比較大，為保證達(dá)到最佳脫硫效果，必須要做好各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)計(jì)，同時(shí)還要兼顧各項(xiàng)影響因素的控制，提高工藝實(shí)施綜合效果。

1、石灰石-石膏濕法煙氣脫硫處理技術(shù)的原理

在石灰石-石膏濕法煙氣脫硫廢水處理技術(shù)中脫硫廢水的液體是呈酸性的，主要是利用物理和化學(xué)沉淀物質(zhì)和分離重金屬的機(jī)械方法進(jìn)行污染物脫硫廢水處理。通過(guò)對(duì)脫硫廢水的水質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行研究分析，可以確定石灰石-石膏濕法煙氣脫硫廢水處理技術(shù)是由中和、沉淀、絮凝和澄清等工藝技術(shù)組成的，在對(duì)廢水進(jìn)行脫硫處理時(shí)，首先要將氫氧化鈉加入到廢水中，使廢水中的金屬離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氫氧化物沉淀，再在廢水中加入有機(jī)硫溶液，形成硫化物沉淀，在加入絮凝劑之后，這些絮體會(huì)發(fā)揮出它強(qiáng)大的吸附功能，在硫化物沉淀的過(guò)程中，可以將這些沉淀進(jìn)行吸附，為增大絮體的體積，可以再往廢水中加入絮凝助劑，減少細(xì)小絮體的殘留，加快沉淀速度，將廢水進(jìn)行分離沉淀達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)之后再排放。

吸收塔是石灰石-石膏濕法FGD吸收系統(tǒng)的重要組成部分，作用是提供煙氣通道，并對(duì)送入漿池的石灰石漿液進(jìn)行脫硫處理，吸收塔的類(lèi)型主要分為填料塔、鼓泡塔、噴淋塔、液柱塔四種。填料塔在早期石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝中極為常見(jiàn)，是早期石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝的核心裝置，設(shè)有兩個(gè)管口，石膏與石灰石漿液從上面的管口進(jìn)入，經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)與氧化處理，最終將吸收脫除后的石膏與石灰石漿液從另一個(gè)管口排除，從而達(dá)到石灰石-石膏脫硫的目的。填料塔的內(nèi)部通常設(shè)有除霧器，能夠?qū)⒐芸趦?nèi)的煙氣進(jìn)行分離處理，并在塔內(nèi)的填料上形成一層明顯的液膜，用于石膏漿液與石灰石漿液的傳質(zhì)過(guò)程。噴淋塔也稱(chēng)作是噴霧塔，與填料塔一樣，在塔內(nèi)部設(shè)置有除霧器，并且在管口的上部布置有噴嘴，這是為了讓填料與液霧進(jìn)行充分接觸，形成良好的煙氣凈化效果。鼓泡塔與液柱塔主要負(fù)責(zé)脫水分離，原理是利用塔內(nèi)的漿池，將進(jìn)入吸收塔的煙氣進(jìn)行混合，從而在化合產(chǎn)生氣泡的過(guò)程中，將漿液中的SO2脫水處理。這四種吸收塔相互配合，具有良好的自控效果，吸收塔脫硫率能夠達(dá)到百分之八十以上。

塔外設(shè)備同吸收塔一樣，在石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝中，能夠起到十分重要的作用。一般來(lái)說(shuō)，吸收系統(tǒng)的塔外設(shè)備主要由氧化風(fēng)機(jī)、石灰石漿液排出泵以及漿液循環(huán)泵組成。漿液循環(huán)泵通常安裝在氧化風(fēng)機(jī)的旁邊，通過(guò)離心力，將吸收塔內(nèi)的石灰石漿液進(jìn)行再循環(huán)。漿液循環(huán)泵主要由高速旋轉(zhuǎn)的葉輪、離心泵組成，當(dāng)液體進(jìn)入漿液循環(huán)泵內(nèi)，裝置內(nèi)的離心力將會(huì)讓石灰石漿液獲得流體能量，從而在入口處形成負(fù)壓，將石灰石漿液通過(guò)旋轉(zhuǎn)不斷的被吸收。[2]煙氣系統(tǒng)是石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)的關(guān)鍵，將空氣強(qiáng)制鼓入獎(jiǎng)池中，從而達(dá)到化合生成的作用，煙氣設(shè)備主要由煙氣擋板、增壓風(fēng)機(jī)組成。按照吸收塔的規(guī)模，恰當(dāng)?shù)倪M(jìn)行煙氣設(shè)備的布置，一般來(lái)說(shuō)，普通的吸收塔要設(shè)有兩到三臺(tái)煙氣擋板，用于阻擋煙氣進(jìn)入FGD裝置。煙氣擋板的主要作用是抵擋低溫?zé)煔鈱?duì)FGD裝置的腐蝕，從而保障石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)能夠取得良好的應(yīng)用效果，在煙氣擋板的選擇上，也要盡量選擇耐腐蝕性、耐熱性較好的擋板，可以考慮使用塑料擋板，從而避免吸收塔內(nèi)污染物的擴(kuò)散。

2、石灰石-石膏濕法煙氣脫硫控制要點(diǎn)

2.1、化學(xué)工藝控制

第一，增大亞硫酸鈣氧化。對(duì)于吸收塔可選擇空塔運(yùn)行方式，搭配強(qiáng)制性氧化工藝，來(lái)避免塔內(nèi)硬垢的形成，確保系統(tǒng)設(shè)備具有較高可靠性與穩(wěn)定性。其中，對(duì)于設(shè)計(jì)成熟的脫硫系統(tǒng)，應(yīng)確保亞硫酸鈣氧化程度達(dá)到100%。第二，提高除霧器運(yùn)行效率。煙氣脫硫時(shí)要盡量避免煙氣旁路擋板處于工作狀態(tài)，以此來(lái)杜絕因煙氣循環(huán)造成煙氣量變化情況的發(fā)生，進(jìn)而可控制吸收塔內(nèi)煙氣流速不會(huì)繼續(xù)升高。然后還需要利用智能化技術(shù)來(lái)對(duì)除霧器壓差進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)視，掌握其運(yùn)行狀態(tài)，保證沖洗頻率與沖洗水量的合理性，提高沖洗水質(zhì)量，以免設(shè)備結(jié)垢。

2.2、系統(tǒng)設(shè)計(jì)調(diào)整

假如電廠(chǎng)生產(chǎn)選擇應(yīng)用高硫煤，在對(duì)脫硫系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要針對(duì)氧化裝置選型、氧化風(fēng)機(jī)容量、吸收塔內(nèi)煙氣分布均勻性以及反應(yīng)罐體積等參數(shù)進(jìn)行合理分析和科學(xué)確定，避免因?yàn)檫^(guò)于看重經(jīng)濟(jì)效益而選擇較低參數(shù)，在后期實(shí)際應(yīng)用中無(wú)法確保系統(tǒng)可靠性，不僅無(wú)法保證脫硫效率，而且容易出現(xiàn)安全事故。同時(shí)，脫硫系統(tǒng)微處理盡量選擇先進(jìn)的分散式控制系統(tǒng)，并配置功能完善的保護(hù)系統(tǒng)，在危險(xiǎn)系數(shù)較高時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)停機(jī)。另外，還需要針對(duì)故障率較高的設(shè)備與構(gòu)件來(lái)制定檢修維護(hù)方案，及時(shí)更換老化、損壞構(gòu)件，提高脫硫效率。

2.3、應(yīng)用海水脫硫法

海水呈堿性，因此能夠?qū)α虍a(chǎn)生良好的吸收效果。一方面，當(dāng)石灰石漿液或者石膏漿液中的硫被海水吸收之后，產(chǎn)生的是污染性較小的可溶性硫酸鹽，符合我國(guó)科學(xué)發(fā)展觀(guān)的基本政策，在火電廠(chǎng)中具有巨大的市場(chǎng)潛力。另一方面，硫酸鹽是海水中的成分之一，不需要其他化學(xué)添加劑進(jìn)行化合作用，具有成本低廉、廢渣可拋棄的優(yōu)勢(shì)，因此可以廣泛的應(yīng)用于沿海的火電廠(chǎng)的石灰石-石膏濕脫硫工作中。

2.4、應(yīng)用干法、半干法FGD技術(shù)

干法的脫硫吸收和產(chǎn)物處理均在干狀態(tài)下進(jìn)行，煙氣在凈化過(guò)程中能夠保持一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)，因此這種技術(shù)能夠保證脫硫過(guò)程的嚴(yán)密性，能夠?qū)痣姀S(chǎng)周?chē)沫h(huán)境形成一定的保護(hù)效果，是一種環(huán)保的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)。此外，這種技術(shù)所使用的吸收系統(tǒng)的制作較為簡(jiǎn)單，原材料能夠在濕狀態(tài)下再生，符合我國(guó)制定的環(huán)保要求。

3、結(jié)語(yǔ)

我國(guó)火力發(fā)電行業(yè)發(fā)展速度不斷加快，技術(shù)水平逐漸提高，生產(chǎn)工藝可靠性以及穩(wěn)定性更高?；诠?jié)能環(huán)保生產(chǎn)理念，必須要針對(duì)火力發(fā)電煙氣脫硫工藝進(jìn)行分析，確保排放到空氣中的煙氣含硫量在標(biāo)準(zhǔn)以?xún)?nèi)。對(duì)石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝進(jìn)行研究和優(yōu)化，是進(jìn)一步提高電廠(chǎng)生產(chǎn)效率的重要措施。

參考文獻(xiàn)：

[1]張小茹.石灰石-石膏濕法脫硫運(yùn)行中問(wèn)題及處理[J].科技與創(chuàng)新，2016（18）：80-81.