石灰石-石膏湿法脱硫吸收塔中氯离子问题的探讨论文_李文鑫

石灰石-石膏湿法脱硫吸收塔中氯离子问题的探讨论文_李文鑫

国家能源集团泰州发电有限公司 江苏泰州 225321

摘要:现阶段,我国环保相关的法律法规已经越来越健全了,烟气脱硫系统的应用也更加的广泛了,大部分的火电厂都已经增设了烟气脱硫装置,都在努力的缓解日益严重的酸雨问题。石灰石-石膏湿法脱硫工艺应用的较为广泛,其脱硫效率高、吸收剂分布广并且工艺成熟,但也有很多因素会对其脱硫效率产生影响,吸收塔浆液中的氯离子含量就是一个重要的影响因素,当其含量过高时,浆液就具有更强的腐蚀性,同时还会降低副产品石膏的品质,石灰石的溶解度受到影响,从而降低了系统整体的脱硫效率,因此,我们应采取积极有效的防治措施,从而为脱硫系统的稳定运行提供有效的理论支持。

关键词:湿法脱硫;吸收塔;氯离子问题

1脱硫吸收塔中氯离子的由来

石灰石-石膏湿法脱硫系统氯离子于来源于脱硫吸收剂、补充水及煤。脱硫吸收剂石灰石中的氯离子含量一般为0.01%左右,脱硫工艺水中氯离子的含量为10-150mg/L,而FGD系统中大多数的氯来源于烟气中的氯化物主要是煤种的含量高引起的,我们煤中的氯含量一般在0.1%,而某些高灰份煤的氯离子含量可达0.4%。氯在煤中主要以无机物形态存在,如氯化钙、氯化铁、氯化镁等。

2氯离子对脱硫系统的危害

(1)氯离子对不锈钢的腐蚀主要有两个方面:一是破坏钝化膜、二是降低PH值。在PH值偏低的环境下,不锈钢对CL-将会更加敏感,其常见的腐蚀类型为点蚀。另外CL-又是引起金属孔蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀和选择性腐蚀的主要原因。当CL-的含量很高时,大多数的不锈钢不能使用,要选择氯丁基橡胶、玻璃鳞片衬或其他腐蚀材料。

综上所述,氯离子含量高带来的一个问题就是对浆液接触的箱、罐、管道有很强的腐蚀,这就必须选用好的设备材料,增加了设备的成本。

(2)抑制吸收塔内的反应。在湿法脱硫中,氯化物大多以氯化钙的形式存在。钙离子浓度的增大,在同等效应下,将抑制石灰石的溶解,降低液相的碱度,从而影响到吸收塔内的化学反应,降低了SO2的去除率。氯离子的扩散系数较大,具有排斥HSO3或SO3的作用,影响SO2的物理吸收和化学吸收,抑制脱硫反应的顺利进行,导致脱硫效率的下降。另外,随着吸收塔浆液CI-含量的增加,浆液性质可能会改变,塔内浆液会产生大量气泡,造成吸收塔溢流,甚至导致浆液进入原烟气烟道。

(3)影响石膏品质。吸收塔浆液中氯化物浓度升高,会引起石膏中剩余的脱硫剂量增大,还会是副作用石膏中的氯离子含量增加氯离子含量达到一定值时,就需要大量的冲洗水,这就无法保证石膏品质,使石膏中的含水率(<10%)大大的增加,脱水性能下降。

(4)影响脱硫效率。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆氯离子具有较强的化学反应,在高浓度下会迅速于烟尘中的AI、Fe和Zn等金属离子形成络合物。这些络合物将Ca和CaCO3颗粒包裹起来使其化学活性严重降低,使浆液的利用率下降,最终导致吸收塔浆液中的CaCO3过剩,不断增大供浆,也不能使PH值上升,最终导致脱硫效率降低,想要提高脱硫率就只能增加液气比和O2,这样使得脱硫系统的电耗增加。

3氯离子的控制措施

(1)增加脱硫废水的排放。废水的排放是关系脱硫吸收塔内CL-含量的最大因素,所以我们一定要保证废水及时排放。我们我厂废水是从石膏旋流器溢流管后接至废水旋流器及废水供给泵打至废水箱,再经过一套废水处理系统达标后的废水再打至化水。所以在运行期间,要求时刻关注废水旋流器旋流子是否堵塞,发现堵塞及时疏通,达到最大量出废水;以及要加强对废水处理系统的巡检及维护,避免废水处理系统故障停止废水,久而久之,废水不能及时投运,而导致吸收塔的CL-不断上升,影响带给脱硫各系统的不利影响。

(2)脱硫吸收塔中补充水的控制。脱硫吸收塔的水平衡一直是脱硫的一大问题,没有合理的控制各个系统,将很难控制吸收塔的水位,带来很多不利的影响。我厂脱硫吸收塔的补充水主要有以下几个方面:1)过滤水箱补水、2)吸收塔区域浆池、3)除雾器冲洗水、4)湿式电除尘冲洗水、5)各泵体、管道的冲洗水。所以针对以上几点可以做如下调整:在不同工况下运行时,吸收塔的液位降低,在高CL-的情况下,可以少用过滤水箱的补水,多用除雾器冲洗水,不断的稀释浆液的浓度以及CL-成份,而过滤水箱的水多利用在制浆区(维持合理的石灰石浆液密度情况下),即保证了废水的合理利用也不会增加吸收的负担。在此期间,合理冲洗除雾器和湿湿电除尘的情况下,定期对除雾器和湿湿电除尘冲洗阀检查,发现有内漏的阀门立即检修处理。吸收塔区域浆池水也是吸收塔补水的一大负担,因我厂脱硫石灰石将液泵和石膏将液泵轴封是填料密封,运行中轴封水量大,不断的往吸收塔补给,这也加大我们面对的问题。

(3)在不同煤种的工况下,要定期对吸收塔浆液中的氯离子含量进行测量,做不同工况下合理分析,增加废水的排放和石膏浆液的置换,保证浆液的新鲜度。

结束语

在脱硫系统运行中,合理的控制吸收塔系统调整和石膏脱水处理及废水处理系统,将取决于废水的去向。为此,只有监测及调整好各系统的运行工况,才能保证脱硫吸收塔中氯离子的控制。

参考文献:

[1]刘绍银.火电厂湿法烟气脱硫废水处理若干问题的探讨[J].热力发电,2010.

[2]朱新源.石灰石-石膏湿法脱硫工艺研究进展[J].应用能源技术,2012.

[3]史春来.石灰石-石膏湿法烟气脱硫吸收塔系统运行管理[J].青海电力,2011.

[4]白云峰.湿法烟气脱硫双入口吸收塔内烟气流畅模拟[J].热力发电,2013.

论文作者:李文鑫

论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期

论文发表时间:2019/4/29

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