高瑞霞

(陜西清水川能源股份有限公司  陜西省榆林市府谷縣   719400)

摘要：在生產(chǎn)過程中，二氧化硫的存在不僅會對生產(chǎn)質(zhì)量產(chǎn)生不良影響，而且還會對環(huán)境產(chǎn)生一定的污染作用。本文從石灰石石膏濕法硫裝置的構(gòu)成要素入手，對300MW機組的石灰石石膏濕法脫硫裝置進行分析和研究。

關(guān)鍵詞: 300MW機組;石灰石—石膏濕法脫硫裝置;運行

前言

脫硫作為機組生產(chǎn)工藝系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，脫硫質(zhì)量和效率直接影響最終生產(chǎn)質(zhì)量。通過對石灰石—石膏濕法脫硫裝置運行狀況的分析可知，該裝置存在著一些不合理問題。

一、石灰石—石膏濕法脫硫裝置的構(gòu)成要素

與傳統(tǒng)脫硫方法相比，濕法脫硫的效果優(yōu)勢更加明顯。從整體角度來講，石灰石—石膏濕法脫硫裝置的構(gòu)成要素主要包含以下幾種：

(一)石膏處理系統(tǒng)要素

在300MW機組的石灰石一石膏濕法脫硫裝置中，石膏處理系統(tǒng)的組成部分主要包含以下幾種：第一，石膏存儲設(shè)備。該設(shè)備的作用是儲存整個處理裝置中的石膏。第二，石膏濃縮設(shè)備。通過對目我國300MW機組的石灰石—石膏濕法脫硫裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分析可知，石膏濃縮設(shè)備通常將水力旋流器和皮帶式真空過濾機作為濃縮流程中的一級設(shè)備和二級設(shè)備。在實際的濕法脫硫過程中，經(jīng)過兩級濃縮處理后,300MW機組的石灰石——石膏濕法脫硫裝置中石膏表面的含水率參數(shù)已經(jīng)被控制在10%的水平以下。該參數(shù)為后續(xù)的濕法脫硫環(huán)節(jié)奠定了良好的基礎(chǔ)。第三，石膏清洗設(shè)備與廢水處理設(shè)備。在整個石膏處理系統(tǒng)中，這兩種設(shè)備的作用是輔助石膏發(fā)揮自身的脫硫功能，促進脫硫工作的順利完成。

(二)吸收塔要素

在整個300MW機組的石灰石—石膏濕法脫硫裝置中，吸收塔的作用主要是吸收脫硫過程中產(chǎn)生的二氧化硫，進而促進脫硫目的的實現(xiàn)。作為一種物理吸收方式，吸收塔吸收的二氧化硫的原理是基于吸收塔與煙氣中二氧化硫以及溶液中二氧化硫的充分接觸實現(xiàn)的。目前我國石灰石—石膏濕法脫硫裝置中應(yīng)用的吸收塔一空塔形式最為常見。在實際的吸收過程中，空塔在吸收生產(chǎn)過程產(chǎn)生的二氧化硫余，還承擔著一定的氧化任務(wù)。空塔的低煙氣阻力特點是其在生產(chǎn)過程中廣泛應(yīng)用的重要前提條件。

(三)增壓風機要素

從本質(zhì)角度來講，增壓風機的作用主要是：通過提供壓力的方式，增加裝置內(nèi)部的壓力參數(shù)，為脫硫過程中的煙氣流動提供充足的動力，同時對煙氣流過脫硫裝置時形成的損失產(chǎn)生良好的補償功能。事實上，石灰石一石膏濕法脫硫裝置內(nèi)部的阻力參數(shù)與裝置內(nèi)部的管道長度及設(shè)備分散程度之間的變化呈正相關(guān)關(guān)系，即隨著裝置中管道長度的不斷增加，設(shè)備分散程度的擴大，整個石灰石—石膏濕法脫硫裝置的阻力參數(shù)越來越大，其對增壓風機的壓力要求也會發(fā)生相應(yīng)的提高。因此，在選擇增壓風機的過程中，應(yīng)該根據(jù)石灰石—石膏濕法脫硫裝置的實際狀況完成設(shè)備選型工作。

(四)熱交換器要素

在濕法脫硫過程中，潮濕煙霧的產(chǎn)生會對大氣產(chǎn)生極大的污染作用。熱交換器作為抑制潮濕煙霧產(chǎn)生的重要設(shè)備，其作用原理主要與溫度調(diào)節(jié)有關(guān)。從二氧化硫的溶解需求來看，為了保證溶液更好地完成二氧化硫的吸收任務(wù)，應(yīng)適當調(diào)低煙氣濃度參數(shù)。脫硫過程要求熱交換器在兩秒時間內(nèi)將煙氣溫度參數(shù)控制在60-70攝氏度范圍內(nèi)，這種溫度標準對熱交換器的熱交換量設(shè)計提出了較高的要求。

(五)漿液制備系統(tǒng)要素

在石灰石—石膏濕法脫硫裝置中，漿液制備系統(tǒng)的組成成分主要包含以下幾種：

1.漿液池成分

通常情況下，漿液制備系統(tǒng)中的漿液池會被設(shè)置在地下位置。為保證漿液制備工作的順利完成，在設(shè)計漿液制備系統(tǒng)的過程中，應(yīng)該結(jié)合脫硫塔注池溶液容量參數(shù)完成漿液池容量參數(shù)的合理設(shè)計。二者之間的容量比以1:5或1:3為宜。在實際濕法脫硫過程中，漿液池通過內(nèi)部的攪拌裝置及濃度計等工具將濃度適宜的石灰石漿液全部泵入吸收塔中。漿液池的管理優(yōu)勢在于：可以根據(jù)屏幕上顯示的漿液池漿液消耗參數(shù)及用水量參數(shù)，作出合理的管理決策。若機組對石灰石漿液攪拌工作效率的要求較高，可通過實現(xiàn)加水攪拌石灰石的方式，縮短漿液池中獲得均勻濃度漿液的時間，保障濕法脫硫工作的順利完成。

2.事故排放池成分

事故排放池通常被設(shè)置在吸收塔周圍位置。這種設(shè)置方式的應(yīng)用優(yōu)勢為：在高流速固液兩相輸送過程中，事故排放池與吸收塔的近距離設(shè)置可以有效避免管道分層現(xiàn)象及固液兩相速度差的產(chǎn)生。在實際濕法脫硫處理工作中，漿液在漿泵的作用下，自吸收塔被泵人事故排放池中。漿液有1路管道進口進入排放池，當攪拌處理完成后，經(jīng)由2路管道出口順利排出。

3。石灰石庫成分

為保證石灰石—石膏濕法脫硫裝置的順利運行，石灰石庫通常可儲存裝置3-6天的石灰石用量。在實際的石灰石傳輸及使用過程中，布設(shè)于石灰石庫內(nèi)部的料位指示裝置可以快速完成料位信號的處理并將計算機屏幕作為反饋基礎(chǔ)，為人們提供具體的料位數(shù)值信息。

二、300MW機組的石灰石—石膏濕法脫硫裝置的運行分析

這里主要從以下幾方面入手，對300MW機組的石灰石一石膏濕法脫硫裝置進行分析和研究：

(一)裝置基本狀況方面

300MW機組石灰石—石膏濕法脫硫裝置中配置了一套石膏二次脫水裝置。該裝置設(shè)計運行狀況為:300MW機組可于滿負荷下5500小時，濕法脫硫裝置的脫硫效率處于95%水平以上。在該裝置中，吸收塔的設(shè)計脫硫效率參數(shù)符合上述要求。整個吸收塔中包含四個不同的噴淋層。當裝置中的煙氣二氧化硫質(zhì)量濃度不足每平米3000毫克時，吸收塔僅運行3個噴淋層，另外一個噴淋層留作備用;當煙氣二氧化硫的質(zhì)量濃度參數(shù)超出這一限值時，四個噴淋層全部處于運行狀態(tài)，其脫硫效率高于95%水平。

二)裝置運行效率方面

將300MW機組的石灰石—石膏濕法脫硫裝置投運后，與正式脫硫前相比，裝置的煙塵排放量參數(shù)和二氧化硫排放量參數(shù)發(fā)生顯著降低：在裝置正式進行脫硫處理之前，裝置的煙塵排放量參數(shù)為每小時0.27噸，排放濃度為每立方米225毫克。而在投運后，上述兩參數(shù)分別下降至每小時0.055噸和每立方米45毫克;在脫硫處理前，該裝置的二氧化硫排放量為每小時2.15噸，二氧化硫的排放濃度則為每平方米1760毫克。在投運之后，上述兩種參數(shù)分別變成每小時0.22噸和每平方米176毫克。

三、300MW機組的石灰石——石膏濕法脫硫裝置的優(yōu)化策略

為提升裝置的運行質(zhì)量，促進300MW機組的石灰石—石膏濕法脫硫裝置作用的有效發(fā)揮，可以將以下幾種策略應(yīng)用在300MW機組的石灰石—石膏濕法脫硫裝置的優(yōu)化工作中:

(一)防腐管道材料優(yōu)化策略

裝置多選用具有防腐特點的襯膠作為管道的材料由于石灰石石膏濕法脫硫裝置工藝系統(tǒng)中以弱堿性介質(zhì)和弱酸性介質(zhì)為主，因此，應(yīng)通過更換管道材料的方式對裝置進行優(yōu)化。例如，可以運用襯瓷管替代傳統(tǒng)的襯膠管。

(二)循環(huán)漿泵優(yōu)化策略

在石灰石—石膏濕法脫硫裝置中，循環(huán)漿泵工作環(huán)境中的漿液為弱酸性。這一特點要求漿泵的蝸殼及葉輪具有耐腐蝕和耐磨特點。在循環(huán)漿泵方面，為保證石灰石—石膏濕法脫硫裝置的合理應(yīng)用，應(yīng)將耐酸、耐磨金屬泵作為裝置循環(huán)漿泵的首選。

結(jié)論:

300MW機組的石灰石—一石膏濕法脫硫裝置主要是由吸收塔、漿液池、增壓風機等要素構(gòu)成的。為更好地發(fā)揮該裝置的脫硫更能，可以將循環(huán)漿泵優(yōu)化策略和防腐管道材料優(yōu)化策略應(yīng)用在實際的裝置優(yōu)化工作中。

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