燃煤电厂白泥脱硫密度模型研究及应用
2021-03-26马双忱樊帅军刘道宽樊锐敏陈永新范彬彬
马双忱,樊帅军,张 晖,徐 昉,郭 逍,刘道宽,樊锐敏,陈永新,范彬彬
(1.华北电力大学 环境科学与工程系,河北保定 071003;2.国电南宁发电有限责任公司,南宁 530300)
湿法脱硫工艺是目前燃煤电厂控制SO2排放的主要措施,是各国应用最多、最成熟的工艺,其脱硫效率可达95%。我国85%以上脱硫工艺为石灰石-石膏湿法烟气脱硫(WFGD)工艺。造纸碱回收产物白泥[1-2]的主要成分为CaCO3,其产量巨大[3-5],与石灰石成分类似,可用作脱硫剂,但其中各种无机盐离子质量浓度较高,会影响脱硫产物石膏(CaSO4·2H2O)的品质。Pan等[6]通过实验分析了Fe3+、F-影响石膏结晶的程度,得出二者会导致CaSO4·2H2O细晶出现,均不利于石膏晶体的成长;徐宏建等[7]通过多因素正交实验分析得出在WFGD条件下不同离子对石膏晶体成核效果的影响不同。Hamdona等[8]研究了不同金属离子对石膏结晶析出速率的影响,其中Fe3+和Mg2+是白泥中对石膏结晶影响较大的成分。无机盐离子的掺杂还会导致石膏再次利用出现问题[9-12]。因此,控制浆液中无机盐离子质量浓度尤其是特定杂质质量浓度非常必要。
浆液密度作为湿法烟气脱硫重要的质量控制参数,是脱硫副产物石膏排浆的重要控制指标,适当的密度控制有助于降低脱硫塔内杂质质量浓度、控制浆液饱和程度适中以及减轻吸收塔结垢等。由于电厂设备选型差异,除雾器、循环泵、托盘和构造材料等不尽相同,各电厂通过长期运行经验积累的密度参数控制范围存在差异。华电淄博热电有限公司将二级塔浆液密度控制在1 020~1 040 kg/m3,在保证石膏完全结晶的前提下,适当降低浆液密度,避免亚硫酸钙与碳酸钙的过度饱和析出导致结垢[13]。……
