石灰-石膏湿法脱硫工艺主要运行参数控制调整探析

石灰-石膏湿法脱硫工艺主要运行参数控制调整探析

发表时间：2017-10-23T16:16:27.577Z 来源：《防护工程》2017年第16期作者：寇文青[导读] 峨口铁矿所使用的石灰-石膏湿法脱硫装置由烟气系统、石灰浆液制备系统、脱硫塔系统。

太钢矿业分公司峨口铁矿山西忻州 034207 摘要：干法脱硫存在设备体系庞大、投资较高、技术要求复杂以及脱硫效率低下等问题。石灰-石膏湿法脱硫工艺的出现有效规避干法脱硫的负面效果，提高脱硫效率。伴随着技术的不断成熟石灰-石膏湿法脱硫的成本也可以得到有效的控制，因而这种脱硫工艺在现代工业生产中的应用也日趋广泛。本文就太原钢铁（集团）有限公司矿业分公司峨口铁矿应用的石灰-石膏湿法脱硫工艺主要运行参数的控制调整

进行了分析。

关键词：石灰-石膏湿法脱硫工艺运行参数控制调整

一、石灰-石膏湿法脱硫工艺概述峨口铁矿所使用的石灰-石膏湿法脱硫装置由烟气系统、石灰浆液制备系统、脱硫塔系统、石膏浆液脱水系统以及工艺水、返回系统等构成，具体如图1所示。二氧化硫污染控制技术颇多是有效削减SO2排放量不可替代的技术。迄今为止，国内外已开发出数百种FGD，诸如改善能源结构、采用清洁燃料等，但烟气脱硫技术，其中石灰/石膏湿法技术是在石灰石/石膏法基础上发展起来的，是一种技术成熟、应用广泛的二氧化硫排放控制技术。石灰/石膏湿法烟气脱硫工艺主要是采用廉价易得的生石灰作为脱硫吸收剂，厂内提供符合品质要求的生石灰粉，经消化处理后加水搅拌制成吸收浆液。原烟气经过增压风机增压后进入脱硫塔，脱硫塔有5层喷淋，石灰浆液经过喷淋层喷洒的浆液与烟气发生反应进行脱硫，脱硫后产生的石膏浆液经过旋流器组一级脱水后，浓的石膏浆液进入皮带脱水机二级脱水后形成含水量在10%以下的石膏外排回收利用。

图1脱硫系统图二、石灰-石膏湿法脱硫工艺特点峨口铁矿所采用的湿法脱硫工艺十分具有代表性，其特点表现在以下几个方面：（1）脱硫效率高，石灰/石膏湿法脱硫工艺脱硫率高达95%以上；（2）技术成熟，运行可靠性好；（3）占地面积、一次性建设投资相对较小；（4）吸收剂价格便宜、效率高。作为吸收剂的生石灰，在我国分布很广，资源丰富，采用成本较低的粒状生石灰（CaO）制成高品质脱硫剂Ca(OH)2浆液，并用除砂机除砂，保证脱硫系统的可靠性和高效率；（5）脱硫副产物便于综合利用，石灰/石膏湿法脱硫工艺的脱硫副产物为二水石膏主要用途是用于生产建材产品、水泥缓凝剂以及盐碱地的土质改良剂；(7)技术进步快。近年来国外对石灰湿法工艺进行了深入的研究与不断的改进，使该工艺占地面积较大、造价较高的问题逐步得到妥善解决。

三、系统运行参数设置及控制调整

3.1脱硫系统主要性能参数FGD入口烟气量1200000m3/h，入口处SO2浓度4500mg/Nm3（短时最大4500mg/Nm3 ），最大含尘浓度：最大含尘浓度80mg/Nm3，烟温135℃。在给定烟气设计参数条件下，保证FGD出口SO2浓度不超过允许最大排放浓度100mg/Nm3。排放浓度是基于设计烟气条件和Ca/S为1.03，保证FGD出口烟尘浓度不超过允许最大排放浓度50mg/Nm3。脱硫装置出口净烟气出口温度≥45℃。净烟气经吸收塔顶部的除雾器分离除去烟气中的液滴，出塔后净烟气中的水滴含量不大于75mg/Nm3。在给定烟气设计参数条件工况下，采用石灰－石膏湿法全烟气量脱硫，设计脱硫效率不低于98%。此外保证FGD装置和设备噪声水平满足中国标准。离地坪、楼面以及设备所安装的平台以上1.5m高，离设备外壳1.0m远处，测得噪声级≤85dB（A）。

2.2石灰浆液初始质量浓度配制在石灰－石膏脱硫工艺中，由于石灰属于弱碱，化学性质较稳定，因此可把石灰直接加入浆罐中制浆供给吸收塔使用，而石灰粉加水后，会发生剧烈的化学反应并产生大量的热，因此在石灰－石膏脱硫工艺中首先必须有一熟化过程，一般采用二级消化完成。一级消化在消化罐中进行，石灰消化理论需水量为生石灰质量的32.14％，而实际上湿式消化一般用水量约为理论用水量的15倍，即消化用水量是石灰质量的4.8倍左右，故此系统控制加入的消化水量与石灰质量之比为5:1，可以保持较高的消化温度。以温度为25℃工艺水为消化水经过石灰消化后，消化水温可升至80℃，再把石灰制成质量浓度为20％左右的石灰浆液。

3.3吸收塔浆液pH值

浆液pH值高，传质系数增高，SO2的吸收速度加快；反之，SO2的吸收速度就下降，pH值下降到４以下时几乎不能吸收SO2；CaSO3的溶解度随ｐＨ值的降低显著增大，而CaSO4溶解度随pH值的降低略有减少。pH值越低，CaSO3溶解度越大，SO23浓度越高，但随着pH值的降低，CaSO4的溶解度变得越来越小，所以会有大量的CaSO4析出，发生结垢而堵塞系统。相反，pH值较高时不会生成

CaSO4硬垢，但CaSO3的溶解度较小易形成CaSO3软垢。为了避免这种硬垢或软垢的生成，应使浆液保持一合适的pH值。在石灰脱硫系统pH值逻辑控制中可根据进入脱硫装置的SO2总量变化设定浆液pH值控制区间（基本在5.2~6.5），这样既能保证脱硫效率，又能获得很好的石膏品质。

3.4 脱硫氧化空气系统

在吸收塔内部加装氧化空气自动隔离器，使吸收塔下层浆液ｐＨ值较高，便于吸收，上层浆液ｐＨ值较低，便于氧化。此外，还应注意：（1）氧化风机入口设测压点，压力超过一定值时报警，此时滤网要及时检查、清理，保证进风通畅；（2）氧化风机出口阀至全开状态，以保证有足够的氧化风量；（3）吸收塔液位不要太低，以保证有足够的氧化深度，但吸收塔液位也不能过高，否则影响氧化风机的运行。逻辑控制中应设定液位保护，当液位过高，氧化风机出口压力超过风机额定出口压力时自动停风机；（4）定期检查氧化风机喷嘴是否堵塞，并及时清理。

结束语

随着石灰-石膏湿法脱硫工艺的不断进步和相关设备国产化水平的不断提高，FGD工程造价也得到了降低，促进了我国生态文明建设进程的加快。峨口铁矿石灰-石膏湿法脱硫装置的脱硫有效率可以达到98%左右，可以充分满足工业生产的要求，技术人员要加强工艺运行参数控制调整，提高湿法脱硫工艺的应用效果，促进企业生产效率和生产质量的提高。

参考文献：

[1]唐勇.火电厂脱硝技术与应用以及脱硫脱硝一体化发展趋势[J].江西建材，2017（22）

[2]胡斌.脱硫废水蒸发增强电除尘脱除PM_(2.5)和SO_3实验研究[J].燃料化学学报，2017（07）