石灰石湿法脱硫系统的运行优化

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1、第33卷第9期华电技术Vo1．33No．92011年9月HuadianTechnologySep．2011石灰石湿法脱硫系统的运行优化王剑锋(大唐国际陡河发电厂，河北唐山063028)摘要：对影响石灰石湿法脱硫系统性能的因素进行了分析，以大唐国际陡河发电厂脱硫系统为例，提出了脱硫系统运行优化的策略，指出了化验分析在脱硫系统运行优化中的重要作用及应用方法。关键词：湿法脱硫；影响因素；运行优化；4L验中图分类号：X701．3文献标志码：B文章编号：1674—1951(2011)09—0077—04行带来一些问题，造

2、成吸收剂的耗量及生产费用增0引言加，影响石膏的纯度和脱硫效率的提高。石灰石湿法烟气脱硫FGD(FlueGasDesulphu—1．2．2石灰石的反应活性ration)装置的脱硫效率取决于多种因素，其化学反吸收剂的反应活性表示吸收剂在一种酸性环境应众多且复杂。对于一个已投运的FGD系统而言，下的转化特性，如果其他因素相同，活性高的石灰石实际运行工况经常偏离设计工况(锅炉燃煤、负荷、在保持相同石灰石利用率的情况下，可以获得较高烟气温度、烟尘浓度、吸收剂的品质等参数是经常变的SO脱除率。石灰石活性的另一重要影响是对石

3、化的)，因此，应根据各个系统的具体情况进行实时膏纯度的影响。优化，使FGD处于最佳运行状态。1．2．3石灰石粒径(细度)l影响石灰石湿法脱硫系统性能的因素分析石灰石的细度决定了石灰石的比表面积。而FGD系统中溶解固体石灰石的总表面积直接影响1．1SO：质量浓度对脱硫效率的影响浆液pH值和吸收塔内溶解的石灰石总量，这些变当烟气中的SO质量浓度较低时，由于吸收塔化决定了脱硫效率。出口SO浓度不会低于其平衡浓度，因此不会获得1．3运行因素的影响很高的脱硫效率。实际上，对于固定的脱硫设施来运行因素主要包括浆液pH值、浆

4、液饱和度、液说，随着SO质量浓度的增加，脱硫效率会获得一个气比、浆液量及停留时间等，本文着重介绍浆液峰值，亦即在某一SO质量浓度值下脱硫效率达到pH值。最高。超过此值时，脱硫效率随着s0质量浓度的浆液pH值是石灰石湿法脱硫系统的重要运行增加而降低。烟气中s0质量浓度与脱硫效率的关参数，从反应方程来看，较高的pH值意味着浆液中系如图1所示。石灰石的浓度很高，有利于sO：的吸收。为了保证较高的sO吸收速率，必须保证较高的pH值，吸收塔中的pH值通过不断加石灰石进行补充控制，但也不是pH值越高越好。pH值高的浆液有利

5、于sO：．1j{L枯}援的吸收，而pH值的低浆液则有助于Ca2的溶出，二舀者相互对立。因此，浆液pH值既不能太高也不能太低，一般情况下，应控制吸收塔浆液的pH值在5．0～6．0。图1烟气中s0：质量浓度与脱硫效率的关系1．4其他因素1．4．1烟气分析仪1．2脱硫剂(石灰石)品质的影响烟气分析仪的准确性不仅影响参数的准确性，1．2．1石灰石的纯度同时影响运行人员对于工况的分析判断，从而严重石灰石纯度太低由于杂质较多会给脱硫塔的运干扰脱硫系统的运行调整，因此，必须对烟气分析仪收稿日期：2011—03—23；修回日期

6、：2011—05—12定期校验。·78·华电擞苯第33卷1．4．2烟气含尘影响时运行，控制较高的pH值(6．2以下)，必要时选择电除尘装置效率降低，大量飞灰进入脱硫系统，添加增效剂；对脱硫系统产生有害影响，主要包括降低石膏品质、(3)低负荷及高硫分工况，选择上、中2层循环加剧设备磨损、增加脱水难度、“封闭”吸收剂使其泵运行，控制适当的pH值；失去活性及增加废水排放量等。(4)高负荷及低硫分工况，选择上、下2层循环1．4．3Cl一影响泵运行，控制适当的pH值。cl一是脱硫系统中难以脱除的成分，因此，脱硫2．2pH

7、值控制塔在运行一段时间后会产生Cl一的大量积聚。其负2．2．1吸收塔浆液pH值控制的难点面影响主要表现在造成设备腐蚀、脱水困难及增加(1)过程本身具有严重的非线性。废水排放等方面。(2)少量的杂质会使过程特性发生严重畸变，难以建立准确的数学模型。2脱硫系统运行优化策略(3)pH传感器的动态特性易受外界环境(如温脱硫系统运行优化的目的是在满足环保要求的度、压力、电极的清洁度等)变化的影响。前提下实现安全、经济和稳定运行。针对以上分析(4)其实际反应大多发生在容器和循环管路提出了相应的运行优化策略。中，且反应过程中

8、还存在着混合和测量等滞后因素，2．1循环泵优化运行因而系统存在较大时滞，增加了pH值控制的难度。液、气比决定吸收酸性气体所需的吸收面积。2．2．2解决办法在其他参数一定的情况下，提高液、气比相当于增大(1)解决pH值控制的关键在于解决复杂的非了吸收塔内的喷淋密度，使气液间的接触面积增大，线性控制问题。吸收过程的推动力增大，脱硫效率也增大。但液、气(2)合理控制石灰石的浓度。比超过一定程