摘要：内蒙古京泰发电有限责任公司2×300MW循环流化炉外脱硫采用传统的“石灰石-石膏”湿法烟气脱硫工艺。石灰石浆液由石灰石供浆泵通过石灰石供浆管道直接注入到吸收塔浆池内。1、2号脱硫系统运行中均存在石灰石利用率低、损坏大；副产品石膏中CaSO3含量大；机组负荷或燃烧煤质含硫量突然升高时，脱硫率跟踪滞后等问题。通过把石灰石供浆去吸收塔管道改造为去浆液循环泵进口管，有效地解决了上述问题。
关键词：湿法烟气脱硫；石灰石供浆管；改造；脱硫率；石膏品质
1设备概述
全部烟气参与脱硫，在设计条件下全部烟气效率不小于95%。如图所示，吸收塔采用逆流喷雾塔，循环泵采用单元制，即每台浆液循环泵对应一层喷淋管，四台浆液循环泵对应吸收塔内上部四层喷淋，每层喷淋层安装112个喷淋喷嘴，喷淋喷嘴采用空心锥喷嘴，材质为SiC。氧化风管采用喷管式，布置在每台搅拌器叶片前上方。石灰石供浆管与吸收塔浆接口位置位于浆池上部600mm处。（供浆方式见图1）
图1：改造前石灰石供浆管连接方式
浆池内浆液包含石灰石、副产物和水等混合物。混合物经循环浆液泵打至喷淋层，在喷嘴处雾化成细小的液滴，自上而下地落下，而含有二氧化硫的烟气则逆流而上，气液接触过程中，发生如下反应：
CaCO3+2SO2+H2O ←→ Ca（HSO3）2+CO2。
在吸收塔的浆池区，通过鼓入空气，使亚硫酸氢钙在吸收塔氧化生成石膏，反应如下：
Ca（HSO3）2+O2+ CaCO3+3H2O←→ 2CaSO4.2H2O+CO2
从吸收塔中抽出的浆液通过石膏排出泵被送至石膏旋流器。一定量的石膏浆液则被连续地从浆池中抽出，并送入石膏旋流器进行一级脱水处理，通过旋流器溢流分离出浆液中较细的固体颗粒（细石膏颗粒，未溶解的石灰石和飞灰等）含有这些细小固体颗粒的浆液大部分返回吸收塔继续进行吸收、氧化和结晶反应，少部分则作为脱硫废水排放。脱硫后的烟气通过除雾器（除去烟气中携带的水滴以及一些盐离子）由净烟道通过烟囱排入大气。
2存在问题
1）石灰石损失大、利用率低。根据2015年8月半月石灰石消耗量统计，改造前石灰石平均为耗粉量为15.595g/KWh。
2）脱硫率跟踪滞后。机组负荷或燃烧煤质含硫量突然升高时，石灰石供浆量无法满足立即脱硫需要，脱硫效率会出现短暂降低。
3）副产品石膏中CaCO3含量高，石膏品质差。
3原因分析
石灰石浆液直接进入吸收塔后，石灰石浆液需在浆池中停留足够时间，石灰石中的Ca2+才能完全与SO42+反应。如停留时间不够，部分石灰石浆液未来得及参与化学反应，就随着石膏浆液被石膏排出泵排到脱水系统，以石膏的形式排出。石膏中含钙量随之偏大，造成石灰石浪费。
4处理措施及效果
4.1处理措施
针对以上存在的问题，对石灰石供浆管进行了改造。取消直接去吸收塔的供浆方式，改为去各浆液循环泵进口供浆方式，管道接口点位于在各浆液循环泵排空阀门后。改造前后的区别在于：改造前石灰石浆液先进入吸收塔，滞留在吸收塔浆池的时间较长，与烟气接触时间短。改造后石灰石浆液直接由浆液循环浆液泵打至喷淋层后，立即与烟气中SO2接触反应，在喷淋区滞留时间长。改造后管道连接方式如图2。
图2：改造后石灰石供浆管连接方式
4.2效果
改造后特点：1）大大减少了石灰石浆液被石膏排出泵排至脱水系统量，减少了石灰石损失，提高了石灰石的利用率。石灰石利用率由改造前的15.595g/KWh降低至14.50g/KWh，每年按30亿电量计算，每年可节约石灰石粉4260吨，合计人民币80万元。2）缩短了烟气中SO2与CaCO3反应时间。当机组负荷升高或煤质中含硫量突然增加时，提高了脱硫率跟踪性，提高了烟气脱硫率。3）减少了石膏中石灰石含量，提高了副产品石膏的品质。
表2：改造后石灰石消耗量统计
优化前后石膏中CaSO3含量对比
5结束语
石灰石浆液作为发电厂烟气湿法脱硫主要吸收剂，供浆方式对脱除烟气脱硫率、石膏品质、石灰石的消耗量都有较大影响。从此次脱硫供浆管道改造来看，供浆管道直通脱硫吸收塔浆池上部优化为去浆液循环泵进口管，可有效提高石膏品质、减少脱硫率波动、降低石灰石的使用成本，产生较大的经济效益。
论文作者:寇汉弟,李关应,叶广,康俊涛,原小强
论文发表刊物:《电力设备》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/13
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