唐捷

摘要：随着近年来生活水平的提高，用电量急剧增加，煤炭用量也随之增加，而对电厂常用的处理燃烧废物的石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统的要求也提高许多，其运行过程中需要控制的主要运行参数和方法有很多，这些控制方法和参数对脱硫系统的正常运行，保证SO2浓度的达标排放将起到积极的控制作用。

关键词：石灰石；脱硫；控制运行

Ⅰ.吸收塔浆液密度的影响

吸收塔浆液密度也是石灰石湿法脱硫运行中重要的控制参数之一。因为吸收塔浆液中的Ca2SO4浓度过低，无法在浆液池内正常析出结晶或形成的结晶晶体颗粒较小，影响其脱水效果，从而影响其石膏的品质；相反，浆液中的Ca2SO4浓度过高，则易在吸收塔内壁及浆液循环泵管口等处发生结垢堵塞，同时浆液的密度过大，也增加了浆液循环泵的用电量。通常在实际运行过程中通过进行不同密度的浆液脱水后分析石膏的含水量确定。

我们知道现在各电厂主流吸收塔正常运行时浆液密度控制到1080-1120kg/m3左右，现在我们是新电厂，新吸收塔设备。吸收塔脱水效果好，浆液密度可以控制在1040-1080kg/m3，石膏的品质很好。还有些电厂浆液密度在1110-1150kg/m3运行，也很稳定。不同的设备的控制参数并不完全相同，但主流吸收塔浆液密度的不同，其烟气脱硫效率不同，主要从以下几个方面控制。

⑴.吸收塔浆液的pH控制

吸收塔浆液pH是脱硫系统最重要的运行参数之一。pH的调整不但影响系统的脱硫效率，同时也影响石灰石的用量、石膏的品质及钙硫比的大小，还影响石膏的脱水性能。PH越高脱硫效率越高，但石灰石的利用率越低，钙硫比越大，则需要的石灰石用量越大，并且石膏纯度越低，反之亦然。反映石灰石利用率的是钙硫比，PH越小，钙硫比越小，反之亦然。因此在相同环境下，浆液密度控制在1040-1080kg/m3时，其脱硫系统的效率会比浆液密度控制在1110-1150kg/m3更好。

⑵.石灰石细度的控制

颗粒的细度直接影响脱硫的反应速度。石灰石颗粒直径小，反应速度快，利用率高，相反，如果直径偏大，则造成反应速度和石灰石利用率的降低。通常采用石灰石粉直接配制的系统，其石灰石粉质量分数为90%通过直径为61μm筛子为合格，采用石灰石湿磨机的系统，其石灰石颗粒直径则控制为43μm且90%的过筛率。对不同的石灰石浆液制备系统，其制备的运行控制也有所不同。在PH相同的情况下，石灰石的颗粒直径越小，则其钙硫比就越小，但制备费用越大，反之亦然。石灰石的细度越小，吸收塔浆液的密度也就越小，所以在低密度下运行的系统更合理。

⑶.湿磨机石灰石浆液制备系统的运行和控制

针对湿磨机存在的问题，运行控制措施如下：①磨机中的钢球量必须足够，同时各种直径的钢球配比应符合生产厂商的设计。与煤的球磨机不同，由于石灰石磨机钢球是与酸性的液体接触，在运行过程中使其被腐蚀直径变小。因而在补充钢球时往往是补充直径最大的钢球。最好是根据实际运行经验来进行补充。②进入磨机的水量必须符合要求，这是保证石灰石浆液质量分数符合要求的前提。③调整石灰石浆液旋流器压力。石灰石浆液旋流器压力是影响石灰石浆液质量分数和细度最重要的参数。旋流器运行时压力过小，则制得的石灰石浆液质量分数偏小，石灰石颗粒直径过小，相应磨机的出力就不能达到设计出力。同时，旋流器溢流的石灰石浆液质量分数过小，，会造成旋流器底流石灰石质量分数过高，导致吸收塔浆液密度过高，很容易造成石灰石浆液回流管的堵塞。应在满足控制密度前提下，选择低浓度浆液密度1040-1080kg/m3时，其脱硫系统的效率会比浆液密度控制在1110-1150kg/m3更经济化。

⑷浆液管道的冲洗

浆液泵及管道停运时的冲洗顺控是石灰石湿法脱硫系统最重要的顺控步骤之一。由于石灰石湿法脱硫系统需要数量较多的水泵和管道来输送石灰石浆液、石膏浆液及含石膏浆液的脱硫废水、滤液水（通常称为浆液管道和浆液泵），并且这些浆液固体质量分数相当高，如石灰石浆液输送时固体质量分数达30%，石膏浆液固体质量分数一般在15%左右，而液柱塔的脱硫系统固体质量分数则高达30%。当浆液泵和管道停运后如不及时将这些浆液排放干净，特别是石膏浆液，则沉积在管道和泵壳底部，如果停运时间稍长，石膏将脱水变成较硬的石膏垢，有可能造成泵的进出口阀门、浆液管道中的其它阀门开、关失灵或关闭不严，严重时可能造成浆液泵无法启动。为此，当浆液泵和管道输送完毕停运后必须将管道和泵体内的浆液排放完，然后用清水沖洗干净浆液管道和泵的冲洗一般都是由顺控实现的，因此对冲洗时间要进行测定或设定，如果冲洗时间过短，达不到冲洗效果；冲洗时间过长，则浪费水资源。一般管路的冲洗时间测定可采用如下方法：启动工艺水泵，打开冲洗阀门，在要测定管路的冲洗终点打开排放口观察或用耳听、手感触等方法来测定其冲洗时间。在顺控程序中，可根据测定时间适当延长，以保证冲洗效果。

⑸石膏脱水系统的运行和控制

石膏浆液旋流器压力是影响石膏一级脱水的一个最主要的参数。石膏浆液旋流器与石灰石磨机系统中的石灰石浆液旋流器不同的是旋流器底流有较高的固体质量分数，而溢流的固体质量分数很低。因为进入真空皮带机的底流质量分数高有利于脱水。石膏旋流器的溢流固体质量分数一般控制在1%～3%左右，其固体通常是颗粒细小、未完全反应的吸收剂和石膏晶体等。旋流的底流固体质量分数一般控制在45%～50%范围，固体颗粒主要为粗大的石膏结晶。最优的石膏旋流器压力是通过试验得出的，通常在120～150KPa范围。

综上所述，从脱硫系统的整体能耗、设备磨损、系统稳定性、石膏品质、水耗、石灰石粉耗等方面来看，吸收塔正常运行控制在低密度1040-1080kg/m3下，能更稳定，更合理，更经济的处理烟气。

Ⅱ废水量的控制

脱硫废水的水量关键取决于吸收塔内Cl-质量浓度的控制。浆液中的Cl-质量浓度太高，石膏品质下降，浆液对设备的腐蚀性增加；浆液中的Cl-质量浓度过低，脱硫废水的水量增大，废水处理的成本增加。根据湿法脱硫系统的防腐设计，系统防腐等级是允许吸收塔浆液中Cl-质量浓度小于20g/L。为了控制浆液中Cl-质量浓度，定期分析浆液成分非常有必要。

Ⅲ脱硫废水处理pH的控制

在脱硫废水处理的运行中，pH的调整和控制是影响废水处理后排放是否达标最关键的因素之一。因为pH的大小不但影响到悬浮物的混凝效果，也影响到重金属沉淀效果。目前国内各火电厂脱硫废水处理运行规程或设计都是规定废水的pH调整范围为9.0～9.5。但在实际运行过程中发现，如果废水的pH控制在此范围，在处理后的清水中必须加盐酸中和使pH在6～9范围才能符合排放标准，而脱硫废水处理系统设置的盐酸加药处理操作非常麻烦，也相当危险，同时配套的盐酸储藏箱容积一般只有1m3左右，频繁的卸酸过程中造成的污染对运行人员有较大的伤害。因此，根据调试和运行的经验，废水的pH调整在8.80左右比较合适，这样既保证了废水混凝和重金属沉淀所需要的pH值，又避免了处理后清水再次加盐酸中和对于脱硫废水pH的调整所需要的碱通常是用石灰加水调制，其质量浓度控制在5%左右。用石灰作为碱调整废水pH另外一个作用就是可以同时处理废水中的氟离子，将氟离子质量浓度降到10mg/L以下来满足排放标准的要求。

参考文献：

[1]《石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统的运行与控制》郭金狮、林朝扶