双碱法脱硫装置在运行中的常见问题分析

科 技 论分析
白皓龙 （ 兰 州石 化 公 司化 肥 厂 动 力 车 间 ， 甘 肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ０ ０ ）
摘 要： 本文对双碱 法脱硫 装置 工艺流程做 了概述 ， 对运行 中的常见问题进行 了归纳 ， 对 问题产生的原 因进行 了详细全面分析 总结 ， 提 出了行之有效解决方案 ， 从而指导脱硫装置长周期正常运行 。 关键词 ： 双碱法脱硫 ； 运行 ； 问题 ； 解决办法 ； 量减少 ， 液气 比降低 ； 沉淀池 内防腐 层脱落 ， 造成 渣浆泵入 口堵 塞 ， 兰州石化 公 司燃 煤锅 炉烟气 脱硫 装置 于 ２ ０ ０ ７年 ８月 开工 建 喷淋层喷嘴结垢。（ ３ ） 浆液 ｐ Ｈ值控制过低。根据入 口二氧化硫 和锅 设， ２ ０ ０ ８ 年 １ ０月建 成 投 运 。装 置 主要 包 括 二个 吸 收塔 ， Ａ、 Ｂ锅 炉 配 炉负荷 ， 调整 ｐ Ｈ值在合理范 围内。（ ４ ） 燃煤灰份高。煤质差 ， 灰份较 备 １ ＃吸收塔 ， ｃ锅炉配备 ２ ＃吸收塔 ，其 中 １ ＃吸 收塔 处理能力 为 高 ， 除尘效果差 ， 导致浆液 品质降低。（ ５ ） 氧化风量不足 。氧化风量不 ４ ４ ５ ０ ０ ０ Ｎ ｍ３ ／ ｈ ， ２ ＃吸收塔处理能力 ３ ３ ０ ０ ０ ０ Ｎ ｍ ／ ｈ 。装置采用广州市天 足将导致浆液 中亚硫酸根含量升 高 ， 浆液反应效果变差 。（ ６ ） 石灰粉 赐 三 和 环 保 工 程有 限公 司 的多 循 环 稳 定 双 碱 法 烟 气 脱 硫 工 艺 技 术 ， 品质 降低 。 石灰粉来料 中杂质过多 ， 氧化钙 含量较低。 （ ７ ） 浆液中氯离 以氢氧化 钙作 为主脱硫剂 ， 氢氧化钠循 环再 生利用 ， 脱硫后 的烟气 子较 高。ｃ ｌ 一 含量过高 ， 会使 Ｓ Ｏ 溶解放慢 ， 影响 Ｓ Ｏ 的吸收 ， 同时会 管道 、 阀 门的腐 蚀 。（ ８ ） 石 灰粉 浆 液 粒 径 大 。一 般 要 求石 灰 满足 国家火电厂 Ｇ Ｂ １ ３ ２ ２ ３ －２ ０ ０ ３ （ （ 火电厂大气污染物排放标准》 ， 脱 加快 设 备 、 硫后 的副产物脱硫 渣脱水后外送公司工业 渣场填埋 。 装置采用 Ｄ Ｃ Ｓ 粉浆液颗粒细度 ９ ０ ％过 ２ ５ ０目， 质 量浓 度控制在 １ ５ ％。有利 于 Ｓ Ｏ 减 少管道磨损和堵塞。 （ ９ ） 烟气 流速影响 。 提高塔内烟气 系统进行 自动控制 ， 对工艺过程参数和设备状态进行连续采集和处 的快 速吸收， 理 。该 工 艺 是 先 用 可溶 性 的氢 氧 化 钠 吸收 烟 气 中 的 ｓ ０ ： 气体 ， 然 后 流 速 可 提 高 气 液 两 相 的湍 动 ， 降低 烟气 与 液 滴 间 的 膜 厚 度 ， 提高传 另外 ， 喷淋液滴 的下降速度将相对 降低 ， 使单位体积内持液 用氢 氧化钙对吸收液进行再 生 ， 由于在吸收和吸收液处 理 中， 使用 质效果。 量增大 ， 增大了传质 面积 ， 增加了脱硫 效率 。但气速增加 ， 又会使气 了两种不 同类型的碱 ， 故称为双碱法 。 近年来随着煤炭市场的变化 ， 采购入厂煤 的发热量和含硫量均 液接触时间缩短 ， 脱硫效率下降 ， 同时烟气系统 的阻力增大。 烟气 发生 了较大变化 ， 烟气脱硫装 置很 难在设计工况下运行 ， 脱 硫效果 在线表计显示不 准 ， 显示值 与实际值偏 差较大 ， 表计数据存在假 值 欠佳 ， 运行 维护成本增大 ， 加 之受 运行 维护技术水平 、 管理水平及施 和 漂 移 现 象 。 ２ ． ４烟 气 在 线 表计 显 示 不 准 确 工质量等原 因， 导致脱硫装置运行过程中出现 的问题较多。 显示 不准 确 原 因： ２双 碱 法 脱 硫 装 置 在 运 行 中 的 常见 问题 ２ ． １ 反 应 池 溢流 由于对表计的校验 、 维护 、 检修等不够及时 ， 再加上 表计 本身质 量不过关 ， 脱硫装置热工 仪表的故障率较高 ， 仪表的显示数据 与实 溢流 原 因 ： 我厂 两 台脱 硫 装 置 共 用 一个 反应 池 ， 在池 内进 行 下 列 反 应 ： 际数据偏差较 大 ， 运行 日常监视 、 调整工作 均靠 表计来进行指导 ， 如 极易造成脱硫调整 的恶性循环 ， 等发现 问题时 ， ２ Ｎ ａ Ｈ Ｓ Ｏ ３ ＋ Ｃ ａ（ Ｏ Ｈ） ２ ＝ Ｎ ａ ２ Ｓ Ｏ ３ ＋ Ｃ ａ Ｓ Ｏ ３ ｉ ‘ Ｑ Ｂ Ｊ Ｈ ２ ０ ＋ｉ Ｈ ｚ Ｏ Ｎ — 果表计显示不准确 ， ａ ， Ｓ Ｏ ＋ Ｃ ａ （ Ｏ Ｈ ） ２ ＝ ２ Ｎ ａ Ｏ Ｈ＋ Ｃ ａ Ｓ Ｏ 在投运初期 出现过溢 流现象 ， 每次溢 系统的安全可靠运行 已经受到影响 ， 不利于脱硫系统 的长期稳定运 流时 Ｄ Ｃ Ｓ液位指示均未达到溢流 口位置 。如果反应池溢流较 为严 行 。因此运行人员不能过于依赖热工仪表测量的可靠性 。 重， 将会影响脱硫装 置的安全运行 。 反应池浆液溢流的原 因， 初 步分 ２ ． ５ 脱 硫 系统 结 垢 结垢原因： 析是 由于浆液 品质降低 ， 循 环再生的浆液 中夹带 的杂质较多 ， 石灰 浆液泵 、 缓 冲泵运行 时在浆液表面产生泡沫 ， 泡沫是产 生虚假液位 在脱硫系统运行过程 中， 当 吸 收塔 内石 膏 终 产 物浓 度 超 过 了 浆 石膏就会以晶体 的形式开始沉积 ， 当相对饱 和浓度 的主要原 因。 因为反应池液位是靠液位计探 头发射雷达波的反射时 液 的吸收极 限 ， 间长短来 测量 的 ，泡沫 的产生会对雷达波 的反射时 间造成影响 ， 产 达到一定值时 ， 石膏晶体将在悬 浮液中已有 的石膏 晶体表面进行生 生虚假液位 ， 造成运行人员误判断 。 此外 ， 反应池 内搅拌器搅拌效果 长 ， 当饱和度达 到更 高值时 ， 就会形 成晶核 ， 同时， 晶体也会 在其它 导致吸收塔 内壁结垢 。当系统 的氧化程度低 不好 ， 造成反应池 内局部反应剧烈 ， 反应池溢流管及底 部排放管线 各种物体表面上生长 ， 阀门结垢 堵塞 ， 也都会影响控制调整液位的效果。 或 无 氧 化 发 生 的 条 件 下 ，就 会 生 成 一 种 反 应 物 为 Ｃ ａ（ Ｓ ０ ， ） ０ ． ８ （ ｓ ｏ ４ ） ０ ． ２ １ ／ ２ Ｈ ０ ， 称为 Ｃ Ｓ Ｓ 一软垢 ， 使系统发生结垢 ， 甚至堵塞。 运行人员在 ２ ． ２脱 硫 渣 含 水 率 高 含水率高原因： 调整过程 中造成浆液 ｐ Ｈ值的剧烈变化也会 引起结垢的产生 。 低ｐ Ｈ 亚硫 酸盐溶解度急剧上升 ， 硫酸盐溶解度略有下降 ， 会有石膏 真空皮带机脱水 效果 差 ， 会使脱硫渣含水 量增加 ， 降低脱硫 渣 值 时， 产生率。 严重时不但 影响脱硫 系统 的正常运行 ， 还会造成环境 污染 。 在 很 短 时 间 内大 量 产 生 并 析 出 ， 产 生 硬 垢 。 而高 ｐ Ｈ 值 亚 硫 酸 盐 溶 会 引起亚硫酸盐析 出 ， 产生软垢 。 石灰浆液制备 系统运行 含水率高的主要原 因有 ： （ １ ） 浆液 品质差 。 浆液 品质变差 ， 浆液 中飞灰 解度降低 ， 含量过高 ， 粉煤灰 的粒径要 比亚硫酸钙 的粒径 小得多 ， 在真空皮 带 中 ， 由于 ｐ Ｈ值较高 ， 泵体及管道内容易形成碳酸钙硬垢。 ２ ． ６脱硫 系统腐蚀 机上脱水时 ， 细颗粒 的粉煤灰很快会通过亚硫酸钙颗粒之间的问隙 到达滤布表面 ， 把滤布的细孑 Ｌ 堵死 ， 使皮带机上 的真空不能提高 ， 造 腐蚀原 因： 成亚硫酸钙脱 水困难 。（ ２ ） 亚硫 酸钙结 晶粒径小 。 浆液 品质变差会影 （ １ ） 系统运行过程中烟气 中的 Ｓ Ｏ ： 、 Ｈ Ｃ Ｉ 、 ＨＦ等酸性气体在与液体 生 成相应的酸液 ， 其 Ｓ Ｏ 、 Ｃ １、 Ｓ ０ ４ ２对金属有很 强的腐蚀 响吸收塔内石膏的正常结 晶， 造成亚硫 酸钙粒径 较小 ， 分离效果差 ， 接 触时 ， 密度降低 ， 影响正常脱水效果。 （ ３ ） 真空度低 。 真空管路堵塞 、 漏气 ， 真 性 ， 对防腐 内衬也有很强 的扩散渗透破坏作 用。（ ２ ） 浆液 中的硫酸盐 空泵密封水流量低 、 漏气等都将影响真空的建立 。（ ４ ） 滤布使用周期 和亚硫酸盐 随浆液渗入 防腐 内衬 ， 当系统停运后 ， 吸收塔内逐渐变 短， 真空皮带机皮带跑偏 。 干， 浆液中的硫 酸盐和亚硫酸盐析出并 结晶 ， 随后体积发生膨胀 ， 使 ２ ． ３ 脱 硫 效 率 低 防腐 内衬产生应力 ， 造成剥离损坏 。（ ３ ） 由于设备故 障造成锅炉排烟 温度过高 ， 导致进入 吸收塔内的烟温升高 ， 损坏塔内防腐衬胶 。 （ ４ ） 塔 效率低原因： （ １ ） 燃煤硫份高。由于 目前我 国电煤供需矛盾 突出 ， 电煤质量下 内 浆 液 在 循 环 过 程 中 ， 浆 液 中 由于 含 有 固态 物 质 ， 浆 液 落 下 时 对 塔 损坏 防腐层 。 （ ５ ） ｐ Ｈ值在 １ ０ ． ０ ｌ １ ． ９ 之 降严重 ， 锅炉实 际燃 用煤种 已与原设计煤 种有较大差异 ， 原煤 中硫 壁及管道有一定的冲刷作用 ， 含量明显增加。 硫份的增加导致进入吸收塔的二氧化硫质量浓度增 间的浆液在沉淀池澄清分离 时对沉淀池内壁造成的腐蚀破坏