（华能长春热电厂 吉林省长春市 130216）
摘要：石灰石-石膏湿法脱硫技术具有效率高,设备小，易控制,占地面积小,石灰石来源丰富且价格便宜，适用于高中低硫煤种等特点，因此该技术在火力发电厂锅炉上获得广泛应用，成为当今世界上燃煤火力发电厂采用的脱硫主导工艺技术。然而在实际应用中如果不能针对具体情况正确处理结垢、堵塞、腐蚀等的技术问题，将达不到预期的脱硫效果。以下就该石灰石-石膏湿法脱硫技术存在的问题进行探讨。
关键词：石灰石-石膏湿法脱硫技术；火力发电厂；存在的问题
1石灰石－石膏湿法脱硫技术简介
首先，在电除尘器中会存在着烟气，烟气中含有SO2等S化合物。该烟气通过增压风机进入到热交换器，在热交换器中烟气被冷却。冷却后的烟气以极快的速度进入到吸收塔内与塔中的石灰浆结合在一起，并将其吸收。浆液与烟气发生反应后，浆液中含有的一定水分会瞬间被蒸发，使烟气进一步被冷却。烟气经过反复吸收，其中含有约95%的含硫化合物以及全部HCL气体被消除。之后，烟气离开吸收塔，进入到热交换器中，使温度进一步升高。升温后的烟气再回到吸收塔内，最后离开吸收塔进入到烟囱中。目前，我国使用最多、范围最广的烟囱有热交换器、无交换器2种。有部分烟囱的交换器最低温度可达到70～80℃，无交换器的烟囱最低温度可达50℃。石灰石－石膏浆液会通过循环泵被泵入安放在了喷嘴集管（喷嘴集管在吸收塔的顶端位置，其结构一般为多层）中。经过喷淋，该石灰浆液会和烟囱里的烟气接触，发生反应，然后，将烟气全部吸收。
2脱硫过程存在的结垢、堵塞问题及解决办法
2.1结垢、堵塞机理
石膏终产物浓度超过了浆液的吸收极限，石膏就会以晶体的形式开始沉积，当相对饱和浓度达到一定值时，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，晶体也会在其它各种物体表面上生长，导致吸收塔内壁结垢。在系统的氧化程度低下，甚至无氧化发生的条件下，可生成一种反应物为Ca(SO3)0.8(SO4)0.21/2H2O，称为CSS－软垢，使系统发生结垢，甚至堵塞。吸收液pH值的剧烈变化，低pH值时，亚硫酸盐溶解度急剧上升，硫酸盐溶解度略有下降，会有石膏在很短时间内大量产生并析出，产生硬垢。而高pH值亚硫酸盐溶解度降低，会引起亚硫酸盐析出，产生软垢。在碱性pH值运行会产生碳酸钙硬垢。灰垢在吸收塔入口干/湿交界处十分明显.高温烟气中的灰分再遇到喷淋液的阻力后，与喷淋的石膏浆液一起堆积在入口。
2.2解决办法
采用强制氧化工艺，使氧化反应趋于完全，控制亚硫酸钙的氧化率在95%以上，保持浆液中有足够密度的石膏晶种。严格除尘，严防喷嘴堵塞。控制吸收塔浆液中水份蒸发速度和蒸发量，运行中控制溶液中石膏过饱和度最大不超过130%。控制溶液的PH值，尤其避免运行中pH值的急剧变化;吸收液中加入二水硫酸钙或亚硫酸钙晶种。向吸收液中加入添加剂酸。适当的增大液气比也是系统结垢、堵塞的重要技术措施。提高锅炉电除尘的效率和可靠性，使FGD入口烟尘在设计范围内。
3脱硫过程存在的腐蚀问题及解决办法
3.1原因分析
酸性物质的腐蚀。由于煤中具有诸多化学成分，使其在燃烧过程中所产生的烟气，与诸多化学成分发生氧化反应，通常生成酸性氧化物，主要有SO2、HCL、H2S、HF等酸性气体；环境温度造成腐蚀。环境温度的不同腐蚀情况的出现；晶体的腐蚀。溶液中的硫酸盐与亚硫酸盐随着溶液渗透到防腐内衬与毛细孔内部，当系统停止运行后，吸收塔内部就会慢慢变干，溶液中涵盖的硫酸盐与亚硫酸盐就会分离出来并生成晶体。
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3.2解决办法
为了降低吸收塔焊接口处发生腐蚀，就必须在制作吸收塔的过程中将其焊接口焊缝填充量填满，以防止焊接口处出现裂缝，吸收塔内部的支撑架应尽可能使用圆形钢材或者是方形钢材，绝不可以使用角形钢材或者是凹槽性钢材；在外接管上不可以采用焊接方式，而应采用法兰连接法将其管道先各自固定在1个法兰盘上，并在2个法兰盘之间，加上法兰垫，用螺栓紧固在一起；在实际采购材料时，应以防腐程度高的为主；对浆液的Ｈ＋总数与总物质量数值全面调节与控制；要选择科学合理的脱硫设施烟气入口温度，并且还要选择与其相一致的防腐内衬。
4脱硫过程存在的脱硫效率低及解决办法
4.1原因分析
脱硫效率低下的原因很多，但不外乎物料影响，运行及维护问题，以及CEMS检测问题等几种情况。
4.2处理方案
对煤质进行监控，尽量配煤将硫分控制在0.7以下。加强对工艺水的化验分析。如果工艺水化验结果超出300mg/L，及时对水系统进行相应处理，使其满足设计要求。加强石灰石品质的检测，最好采用取样筒随机取样。纯度满足90%以上，粒径小于20mm、Mg2+≤1.4%、SiO2≤1.38%。如石灰石质量超标，则应重新选择合格的矿石。加强石灰石浆液的检测。确保粒径粉粒径45μm通过率大于90%，含固量不低于25%。电除尘保养、检修，保证入口烟气粉尘含量小于150mg/m3。当粉尘含量≥200mg/m3，退出脱硫运行。严禁脱硫时投油枪。投油枪时，退出脱硫运行。定期排放废水，以改善吸收塔石膏浆液的品质。定期进行吸收塔浆液、旋流站、石膏检测。
在准确可靠的化学分析数据的指导下确定脱水启动密度，调整pH值，以及废水系统运行时间等，进一步优化系统的运行。加强现场巡检，密切观察吸收塔浆液、真空胶带脱水机上的石膏是否发黑有油污，吸收塔浆液是否溢流。根据检查情况作出适当的处理，如果吸收塔浆液品质非常恶劣，必须停止脱硫装置，将吸收塔内的浆液排放干净，补充新鲜浆液后重新启动脱硫装置。关旁路运行。在脱硫装置运行期间任何1台浆液循环泵停止运行不得超过一周，当停止一周后必须启动。预防喷淋喷嘴堵塞。必须保证除雾器冲洗频次，预防除雾器堵塞与垮塌。密切监控除雾器差压，当差压大于200Pa时，必须启动除雾器冲洗。当除雾器差压非常高时，必须停止运行、清堵。加大CEMS维护力度，定期进行检查和标定。利用小、中、大修时机加强对设备的检查，尤其是除雾器、喷淋层喷嘴、托盘、搅拌器和浆液循泵，对浓度氯离子对设备的腐蚀进行评估，根据评估情况进行检修、清堵、修复或更换。对于喷淋系统检修后必须做喷淋试验，确认喷淋效果。除雾器清堵后必须固定可靠。
5结束语
石灰石-石膏湿法脱硫技术在火力发电厂的广泛运用中，通常存在着结垢、堵塞、腐蚀、效率低等棘手问题。如果这些问题处理不好，便会造成二次污染以及运转效率低或停运等后续严重问题。因此，脱硫技术还有待于在实际运行中更进一步地探索、分析、总结，从而保证系统安全、平稳、经济运行。
参考文献
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作者简介
孟祥辉（1972.11-），男，吉林长春人，单位：华能长春热电厂，研究方向：电厂热能及动力工程。
论文作者:孟祥辉
论文发表刊物:《电力设备》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/19
标签：浆液论文; 吸收塔论文; 烟气论文; 石膏论文; 石灰石论文; 湿法论文; 亚硫酸盐论文; 《电力设备》2017年第15期论文;