火电厂脱硫系统化验数据解析与控制

火电厂脱硫系统化验数据解析与控制

Summary：本文对脱硫系统石灰石(粉)、石灰石浆液、石膏、吸收塔浆液、工艺水的化学成份的解析及控制措施,从而实现导向脱硫系统的操作的目的.希望可以对其他电厂脱硫系统安全稳定运行和运行管理起到借鉴作用.Keys：火电厂；烟气脱硫；化验数据分析一、火电厂脱硫系统现状1.火电厂脱硫系统分类脱硫系统是火电厂重要的工艺设施，也是最基本、效率最高且最为关键的设备。它不仅能够将烟气中所含的SO2进行回收利用，从而达到减少排放量和节约资源消耗目的，还可以提高能源使用效果。根据不同类型脱除酸兰石化雾化二氧化钛气体来划分：酸性氧化塔为石灰石型结构；亚硫酸钠为硫酸盐型；硫化氯化铝、磷酸二氢钾等作为燃料的蒸汽锅炉。其脱硫系统分为两个子厂房和三个子车间。其中，酸性氧化塔为石灰石型结构。亚硫酸钠、硫化氯化铝及硫化镁作为原料，经过水洗与除尘后再进行燃烧生成SO2等气体的过程称为酸兰石化雾化二氧化钛气净化装置(PDEM)。燃煤电厂为烟粉锅炉，湿式炉渣为主要渣种，热力加热所产生的废气物即为脱硫塔中主要工艺。2.脱硫工艺的安全结构脱硫工艺的安全结构主要是由以下几部分组成：①防火门和消防通道。在火电厂中，有许多的设备，因此必须要做好防震措施。首先是对其进行合理布局，比如设置防火门、消防车道以及相应数量出入口等；其次是将风管与水循环系统相连接或通过管道联通到锅炉房内来实现对整个燃烧过程的控制；最后是需要保证安全阀处于正常工作状态下才可以使用。②锅炉房门。对于火发电厂来说，在进行脱硫工艺过程中，需要保证其与电厂的安全阀、消防通道以及相应数量等都要保持一致。比如说：对风管和消防水泵进行合理布局；同时还要注意防火管道与锅炉房之间的距离一定不要太大或者太小了，会影响烟气处理装置和燃烧设施之间是否能够顺利运行工作。

3.火力发电厂脱硫系统的运行特点与特性火电厂在脱硫系统的设计与运行中，主要有以下几个特点：①燃煤锅炉压力高，受热面面积大。由于燃烧所产生大量烟气和水蒸气会给环境带来很大污染。所以对其进行合理有效地处理是非常重要的；②燃料燃烧时产生NOx、CO等有害气体，多粉尘；③在脱硫系统的设计中要充分考虑到电厂运行工况及负荷特性要求，保证锅炉能安全稳定运行，从而减少投资成本并降低环保标准；④脱硫系统的运行维护要求高，需要对锅炉等设备进行定期检查，确保其能正常运转；⑤含有酸雨污染的水蒸汽给环境带来一定影响甚至破坏自然生态平衡，造成不可挽回损失；⑥脱硫系统的设计人员需要对相关的数据进行详细地采集，分析处理，确保能将脱硫系统运行过程中存在的问题及时发现和解决；⑦脱硫系统需要根据电厂实际情况来制定合理有效、切实可行的技术措施。二、化验数据的解析及控制1.石膏及吸收塔浆液化验数据解析石膏中碳酸钙含量一般控制在3%以下，石膏或吸收塔浆液中碳酸钙含量超标的主要原因：1）亚硫酸钙氧化比率较少难以被氧化；2）机组燃烧高硫煤或超负荷运行超出脱硫系统的处理能力，使得CaCO3不能完全利用，长时间在此环境中CaCO3会产生富集，不但增加了运行成本严重时会导致浆液恶化。石膏或吸收塔浆液中PH值应控制在4.8-5.5之间，PH值对亚硫酸钙的溶解影响较大，PH值越小亚硫酸钙溶解量越大，因为当PH值低时浆液中的氢离子进行相对来说较多，能够与亚硫酸钙发生变化反应的较多，所有亚硫酸钙的分解处理速度发展较快，亚硫酸钙是一种碱性物质，易与氢离子发生反应。亚硫酸钙以及溶解量随温度不断升高而减少。亚硫酸钙含量在实际运行操作中应控制在不高于1%，当CaSO3·1/2H2O的含量超出控制范围时会导致Caco3被包裹（其物理性质为粘性状），导致发生此现象的主要原因是：1）在机组启停或负荷变化当CaSO3·1/2H2O未被充分氧化，同时又阻止石灰石分解。2）风量不能满足化学反应需氧量时，会生成大量未经氧化的亚硫酸钙，因亚硫酸钙具有粒径小、粘性大、密度大的特点，导致吸收塔浆液密度增大、塔内结垢风险激增、脱水效果变差等严重危害，正常运行中要根据化验亚硫酸钙含量及时分析处理存在的问题。石膏含水率通常控制在体积的10%以下，含水率的高低影响石膏综合开发利用，石膏含水率高的原因：1）设备问题；2）浆液恶化导致脱水效果差；3）旋流器压力低于120Kpa石膏浆液旋流分离效果差；正常运行期间氯离子含量控制在12000PPm以下，氯离子的酸性强，不利于二氧化硫的溶解，对石膏形成质量的影响较大，氯离子含量过高腐蚀性增强对设备有不可逆的影响。石膏浆液中悬浮在水中的固体物质称为悬浮物，浆液中的悬浮物呈絮状若加入PAC和PAM可凝聚，悬浮物含量的多少可通过浆液分层试验观察，也可在脱水石膏表面肉眼可见。石膏浆液分层试验取100Ml浆液置于量筒中，试验主要是通过浆液沉降速率来判断吸收塔浆液品质，浆液分层自上而下分别为水、悬浮物、石灰石、石膏四层，试验时间一般控制在30分钟内，每10分钟记录一次刻度值。品质好的浆液一般可在10分钟内观察到明显的分层效果。2.石灰石（粉）及石灰石浆液化验数据解析石灰石（粉）中碳酸钙含量应控制在90%以上（CaO含量50.4%以上），氧化钙的含量直接影响石灰石的利用率和运行成本，含量越高参与脱硫化学反应的成分越多，反之则越少，当石灰石碳酸钙含量低于85%以下时不仅会增加石灰石耗量也会降低石灰石颗粒的溶解影响脱硫效率石灰石中MgO（起泡剂）含量一帮控制在1.36%以下，当石灰石中镁离子含量超出控制标准后，由于同离子效应，影响碳酸钙溶解和正常吸收氧化反应，在镁离子含量较高的情况下，首先结合阴离子，阻碍钙离子与硫酸根离子等离子的结合，从而抑制碳酸钙的溶解减少二氧化硫气相扩散的化学反应推动力。石灰石（粉）或石灰石细度一般控制在325目80%过筛率（250目90%过筛率），石灰石浆液细度的大小直接关系到脱硫系统运行成本和二氧化硫的吸收反应，并且还将导致搅拌器、循环泵叶轮等设备的磨损；石灰石粉末的比表面积是用液体时，液体-固体接触充分地降低电阻并改善的石灰石脱硫效率的利用的细度更高。石灰石（粉）中的二氧化硅含量一般控制在2%以下，二氧化硅相对于脱硫系统而言是导致磨损的主要因素，因此在物料选择上加强控制从源头上减少对设备、系统的磨损影响。3.脱硫系统工艺水化验数据解析脱硫系统使用的工艺水、工业水水质一般要求控制PH值、氯离子等指标，工艺水PH值如果高于9将会导致脱硫系统反应环境被破坏，使浆液中的钙产生钝化现象，从而抑制碳酸钙的溶解影响脱硫脱硫效率。工艺水或工业水氯离子过高则导致脱硫系统浆液中氯离子产生富集影响系统正常运行，正常运行一般水中的氯离子不超过200PPm。结束语：综上所述，石灰石-石膏湿法脱硫系统技术特点是操作调整简单、脱硫效率高、稳定可靠，能够从运行操作调整上有效控制二氧化硫的排放，有良好的环境效益，通过对运行过程中石灰石、石膏、吸收塔浆液等的化学监督可以有效控制异常发生，提高机组运行稳定性，也有利于脱硫副产物石膏的综合利用为企业创造更好的经济效益。Reference：[1]罗睿.火电厂脱硫系统智能