浅谈石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术运行中存在的问题和改进措施

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1、浅谈石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术运行中存在的问题和改进措施黄世旭屮建屮环工程有限公司210008摘要：石灰石-石膏湿法脱硫技术由于其技术成熟、运行可靠性高、脱硫效率高、适用煤种范围广等优点被广泛应用在大型火力发电厂屮，但是也存在一些问题，本文详细介绍了其运行屮存在的问题和改进措施，有其优化运行提供了一定的参考。关键词：石灰石-石膏；结垢；腐蚀；磨损一、石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术概述1脱硫原理石灰石的主要成分为CaCO3,属弱酸强碱盐，难溶于水。石灰石作为脱硫剂的循环浆液与含SO2的烟气充分接触，SO2等

2、酸性气体被水吸收，并溶解于水，产生的H+促进难溶于水的石灰石溶解，产生〔32+和(；02,,CO2在酸性条件卜逸出，Ca2+与生成的SO32-结合生成难溶于水的CaSO3·l/2H2O。CaSO3·l/2H2O属于屮间产品，不稳定，不宜露天堆放，须对其强制氧化，使之转化为稳定的CaSO4·2H20,从而达到脱硫的目的。2工艺流程石灰石-石膏湿法烟气脱硫的工艺流程见图1-1。火力发电机组锅炉排放的高温烟气经除尘器后，进入脱硫系统。经烟气加热器(GGH)净化的湿烟气冷

3、却后，进入吸收塔，与含有CaCO3的循环浆液逆流接触充分反应，烟气屮的绝大部分S02溶解于循环浆液并被吸收，同时烟气屮的灰尘也被洗涤，进入循环液屮。烟气经吸收塔上部的气液分离器后出吸收塔,经烟气加热器加热后，从烟囱排出。循环浆液中的水溶解吸收S02后，产生H+、HSO3-和SO32-,PH值下降，促使其屮的CaCO3离解，生成Ca2+和CO32-。在酸性条件下，CO32-将转化为HCO3-,随着H+浓度的增加，HCO3-进一步转化为H2CO3,H2CO3不稳定，分解产生CO2气体逸出。Ca2+与HSO3-

4、及SO32-生成不稳定的亚硫酸氢盐和亚硫酸盐。由于烟气中含有02,部分亚硫酸盐被氧化为硫酸盐，但氧化率很小，而iL容易在设备、喷咀及管道内表面结垢，因此，为避免二次污染和结垢的发生，必须将其强制氧化，将不稳定的亚硫酸盐转变为稳定的硫酸盐。图1-1石灰石-石膏湿法脱硫工艺流程图1一增压风机；2—气-气热交换器；3—脱硫塔；4一喷淋层；5—除雾器；6—浆液循环泵；7—一级脱水装置；8一浓缩浆液箱；9一二级脱水装置；10—石膏仓；11一氧化风机；12—浆液泵；13—浆液箱；14一石灰石粉仓二石灰石-石膏湿法烟气

5、脱硫技术运行中存在的问题1.结垢和沉积。结垢主要有3种形式：一是灰垢，主要集中在吸收塔入口干/湿交界处，原因是高温烟气中的灰分在遇到喷淋液的阻力后，与喷淋的石膏浆液一起堆积在入U,且越积越多；二是石膏垢，当吸收塔的石膏浆液中的CaSO4过饱和度大于或等于1.4时，溶液中的CaSO4就会在吸收塔内各组件表面析出结晶形成石膏垢；三是当浆液中CaSO3浓度偏高吋就会与CaSO4同时结晶析出，形成混合结晶Ca(SO3)x·(S04)·l/2H2O,即CCS垢。结垢和沉积将使管道堵塞、磨

6、损、腐蚀，以及系统阻力增加，从而使烟气的流通面积减小，流速增大，烟气与浆液的接触几率减小，导致脱硫效率降低。2.设备磨损。由于流体(烟气和石灰石浆液)中含有固体颗粒，流速高，当流体流过脱硫设备及管道吋对相关部位产生切向切削和法向冲击而造成磨损，特别是当流体中含奋剥落的垢块吋磨损更加严重。磨损使浆泵等脱硫设备及管道的运行不稳定，从而降低脱硫效率。3.设备腐蚀。腐蚀主要发生在热交换器、烟道和吸收塔等处。为满足吸收塔的进U烟温要求，流经热交换器的烟气温度可能会降至酸露点，烟气中的硫酸蒸汽凝结并附着于受热面，从而

7、产生低温腐蚀，并会引起受热面粘结烟尘，导致堵塞加重。腐蚀使换热设备的运行可靠性降低，可用率下降，直接影响脱硫系统的运行效果。三改进措施1防止结垢和堵塞措施①型式合适。0前用于湿法烟气脱硫系统的典型吸收塔有喷淋塔、填料塔、多孔板塔、液柱塔等，使用最为广泛的是喷淋洗涤塔（塔内无复杂的结构部件）。②结构简单。内部结构不能复杂，一般采用无浆液停滞的塔结构。如重庆珞璜电厂就选用中空的液柱塔，塔内设置上百个陶瓷喷嘴，喷嘴喷出约6m高的液柱，烟气与脱硫浆液逆流接触，从而使塔内结垢大大减少。③液气比要适当。注意选用适当的

8、液汽比，设计合适的循环液量、吸收塔液室容量，以控制石膏的饱和度，并确保石膏晶种的生成。④选择合理的工艺。如在吸收塔入口烟道增加冲洗水喷嘴，定期冲洗结尘，以减少结垢。2防止磨损①设计吋设备采用耐磨材料，并加内衬（如泵采用衬胶技术）或涂敷耐磨损材料；磨损严重部位（如管道的弯头、三通以及变径管等），可采取特殊防护措施，其备件应采用防磨材料制造，以便维修和更换。②运行吋采用合理的流速（金属磨损与流速的3〜3.5次方成正比关系）；并控制