吸收塔漿液濃度對脫硫系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行的影響

1、吸收塔漿液濃度對脫硫系統(tǒng)安全、經(jīng)濟運行的影響1吸收塔漿液濃度高容易引起石膏結(jié)垢吸收塔漿液濃度一般按設(shè)計控制在2025%左右，但是現(xiàn)場由于種種原因控制不到位，如：石膏排出泵故障、石膏旋流站故障、真空皮帶脫水系統(tǒng)故障、水平衡控制不好、石膏品質(zhì)較差難以脫水等種種原因造成石膏排出困難，因而吸收塔漿液濃度升高，有的吸收塔漿液濃度甚至高達50%以上。還有的電廠吸收塔漿液密度計頻繁損壞或堵塞，造成運行過程中無法準確觀測漿液密度，從而無法準確的進行石膏排出，也會造成吸收塔漿液濃度升高。吸收塔漿液濃度升高后會給脫硫系統(tǒng)帶來一系列的影響，下面簡單的進行分析。溶解是指溶液中的固體離解成離子的過程，沉淀是指溶液中的離

2、子結(jié)合成固體的過程。一種物質(zhì)在漿液中是溶解還是沉淀取決于溶液中該種物質(zhì)的離子組分及離子組分濃度。例如對于石膏來說，其沉淀速率的快慢受如下因素影響：Rg=kaCV(RSG-1)其中：Rg:石膏沉淀速率K:速率常數(shù)a:每單位重量石膏的活性表面積C:石膏固體的濃度V:反應(yīng)梢體積RSG:石膏相對飽和度從石膏沉淀速率來看，石膏濃度直接與沉淀速率成正比，但石膏能不能沉淀，還取決于石膏的相對飽和度RSG當吸收塔的石膏漿液中的CaSQ2母O過飽和度大于1時，石膏就開始沉淀，但此時沉淀優(yōu)先在自己的晶種上沉淀。但當過飽和度大于或等于1.4時，溶液中的CaSQ就會在吸收塔內(nèi)各組件表面析出結(jié)晶形成石膏垢。石膏過飽和度

3、為CS2+、SO2-和H2O2的乘積與圓（石膏濃度積常數(shù)）的比值。石膏過飽和度越大，結(jié)垢形成的速度就越快，僅當過飽和度1.4時才不容易在吸收塔內(nèi)各組件表面析出結(jié)晶形成石膏垢。要使石膏過飽和度1.4,需適當?shù)卦O(shè)計吸收塔內(nèi)石膏漿液濃度、液氣比和提高氧化率。日本三菱的試驗認為液氣比越小，石膏過飽和度越高，使石膏過飽和度1.4的最低液氣比為11。2吸收塔漿液濃度高會引起很多系統(tǒng)問題2.1 對設(shè)備、管道及電耗的影響當漿液濃度升高時，造成密度大、循環(huán)泵電流增加、電機線圈溫度升高，從而造成循環(huán)泵、石膏排出泵等工作負荷增大，電耗增加。漿液濃度升高后對循環(huán)泵、石膏排出泵、吸收塔攪拌器、漿液循環(huán)管道、石膏排出管道

4、等沖刷、磨損增加。2.2 對石膏脫水、廢水系統(tǒng)的影響2.2.1 吸收塔漿液濃度高，造成石膏旋流站底流必然增高，相應(yīng)的會增加真空皮帶脫水機的負荷。如果濃度過高，會造成石膏脫水效果不好，脫出的石膏含水率高。2.3 對噴淋管組的影響當吸收塔漿液濃度高到一定程度時，煙氣中攜帶的石膏會沉積在最上層噴淋管上，造成最上層的噴淋管承重增加。中下層的噴淋管由于有上面的噴淋沖刷，一般不會沉積石膏。還有吸收塔漿液濃度升高后也容易在噴淋管組內(nèi)部形成沉積，噴淋管組內(nèi)部沉積后，造成噴淋管組噴淋通流量不夠，或者噴淋管噴淋的覆蓋面積不夠，影響吸收塔的脫硫效率。因此在循環(huán)泵停運時，必須用清水將循環(huán)泵和噴淋管組進行沖洗。如果噴淋

5、管組的管道或噴嘴堵塞后，還會造成循環(huán)泵的阻力增加，循環(huán)泵對噴淋管組的壓力增大?？傊C合上述幾個原因：漿液濃度高后漿液的重量會增大，濃度高容易造成石膏在最上層噴淋管沉積，濃度高同時還會造成噴淋管內(nèi)石膏沉積，循環(huán)泵對噴淋管的壓力大等。由于上述幾種原因的綜合作用導(dǎo)致噴淋管組承載力加大，當承載力大到一定程度后，會導(dǎo)致噴淋管組坍塌。噴淋管上堆積石膏過多造成石膏噴淋管組坍塌2.4 對循環(huán)泵入口濾網(wǎng)及循環(huán)泵的影響石膏濃度超過了石膏的過飽和度，造成石膏在塔壁、塔底、循環(huán)泵入口濾網(wǎng)等部位大量沉積，慢慢的，尤其是循環(huán)泵入口濾網(wǎng)，石膏大量沉積，堵住了循環(huán)泵的入口濾網(wǎng)，見下面照片。循環(huán)泵入口濾網(wǎng)堵住后，循環(huán)漿液量下降

6、，從而循環(huán)流量減少，造成循環(huán)泵容易氣蝕，循環(huán)泵氣蝕后容易造成循環(huán)泵葉輪損壞，再加上漿液的腐蝕，使循環(huán)泵葉輪損壞很快。循環(huán)泵入口濾網(wǎng)堵塞加上葉輪損壞，造成漿液循環(huán)量下降，循環(huán)量下降后，液氣比降低，脫硫效率降低，液氣比降低后，按照日本三菱的試驗結(jié)論，液氣比越低，石膏過飽和度越高，越容易造成石膏在各處沉降，從而造成惡性循環(huán)，問題越來越嚴重。圖一、循環(huán)泵入口濾網(wǎng)堵塞圖二、循環(huán)泵葉輪氣蝕、腐蝕循環(huán)泵氣蝕還容易引起循環(huán)泵震動，循環(huán)泵震動又會帶動循環(huán)管道震動、帶動循環(huán)泵入口濾網(wǎng)震動，循環(huán)泵堵塞后，還會造成循環(huán)泵入口濾網(wǎng)差壓大，循環(huán)泵濾網(wǎng)在承受壓力較大的情況下加上震動，當承受力達到一定極限時會出現(xiàn)損壞。循環(huán)泵

7、入口濾網(wǎng)壞后，破碎的碎片會通過循環(huán)泵進入循環(huán)管道，破壞循環(huán)管道襯膠，再加上循環(huán)管道震動，襯膠更容易脫落。循環(huán)泵入口濾網(wǎng)碎片加上襯膠碎片又容易堵塞噴淋管組噴嘴，引起更大的系統(tǒng)問題。循環(huán)泵入口濾網(wǎng)損壞2.5 漿液濃度高對除霧器、入口煙道和GGH的影響吸收塔漿液濃度高，容易造成石膏沉積，石膏不但容易在吸收塔內(nèi)沉積，同時也容易隨著煙氣在除霧器、入口煙道和GGHfe沉積，從而造成整個煙氣系統(tǒng)阻力增大，電耗增加，頻繁的進行除霧器、入口煙道及GGH沖洗，一方面增加電耗，同時也增加水耗，這與目前國家提出的節(jié)能減排嚴重背道而馳。另外頻繁的進行沖洗，導(dǎo)致的后果是水平衡不好控制，各個漿液罐不是溢流就是液位太低，給運

8、行調(diào)整帶來很大困難除霧器上的石膏沉積GGHh的石膏沉積3吸收塔漿液濃度高與其他因素混在一起，問題更為嚴重。3.1 漿液濃度高與氧化效果不好吸收塔漿液氧化不充分，造成漿液中亞硫酸鈣含量高，亞硫酸鈣比較粘，比較粘的亞硫酸鈣如果再加上石膏濃度高，其結(jié)果石膏更容易在四處沉積，上面章節(jié)2介紹的情況都會發(fā)生，而且情況會更為嚴重。當然如果亞硫酸鈣濃度高到一定程度，還會引起吸收塔漿液亞硫酸鈣中毒。3.2 漿液濃度高與漿液中AIF3、CaF2含量高漿液中氟離子含量高，再加上FGD入口粉塵含量高等造成漿液中AIF3、CaF!含量高，而AIF3、CaF：比較粘，這時如果吸收塔漿液濃度高后會造成石膏更容易沉積、粘結(jié)，

9、嚴重時會吸收塔漿液會形成AIF3中毒。3.3 漿液濃度高與PH值控制過高3.3.1 漿液濃度高加上PH控制過高導(dǎo)致堵塞噴嘴漿液中PH值控制過高，會導(dǎo)致漿液中CaCO3含量超標，碳酸鈣本身微溶于水，但在酸性條件下溶解度增大，碳酸鈣本身也是非常粘的漿液，容易四處粘結(jié)，這時遇上吸收塔漿液濃度高，也會造成石膏四處沉積、粘結(jié)。下面是堵塞噴淋管組噴嘴后引起系統(tǒng)惡化的一個例子。一般情況下，石膏沉積在噴淋管組噴嘴處的概率很低，由于噴淋漿液一直沖刷的作用，即使?jié)舛雀邥r也不容易沉積，濃度高時石膏最多只會慢慢的在噴淋管組內(nèi)沉積，石膏沉積后會導(dǎo)致循環(huán)泵阻力增加，循環(huán)漿液流量減少，慢慢的時間長以后最后也有可能在噴嘴處堵

10、塞。但是漿液濃度高如果遇上氧化不好，或遇上ALB濃度高后，會容易在噴嘴處堵塞。尤其是在漿液中碳酸鈣含量高時，一是碳酸鈣本身比較粘，二是碳酸鈣能夠與煙氣繼續(xù)反應(yīng)，在反應(yīng)過程中由于煙氣溫度較高，反應(yīng)產(chǎn)生的石膏會快速析出，因此容易堵塞噴嘴。噴淋管組噴嘴堵塞后，會造成液氣比降低，脫硫效率下降，經(jīng)過噴淋管組堵塞噴嘴的煙氣溫度較高，嚴重威脅噴淋管組后除霧器和凈煙道的玻璃鱗片防腐，由于除霧器一般是PP材料的，耐溫很差，因此，噴淋管組噴嘴堵塞后對除霧器影響很大。另外由于液氣比降低，噴淋管組對煙氣的降溫幅度小，必然導(dǎo)致事故噴淋系統(tǒng)的大量噴水，由于噴淋系統(tǒng)的事故噴水是直接從工藝水來的，其結(jié)果必然是系統(tǒng)水平衡破壞，

11、吸收塔液位升高，氧化風機出口阻力增大，對于鼓泡塔其增壓風機阻力增大，在負荷不是很高時還容易引起增壓風機失速。吸收塔液位不斷上漲的壓力還會導(dǎo)致吸收塔溢流，溢流后的漿液通過地溝排向地坑，地坑中的漿液不能往吸收塔中排放，嚴重時會引起地溝溢流，弄得滿地跑漿。噴淋管噴嘴被沉積的石膏堵塞3.3.2 漿液濃度高加上PH控制過高導(dǎo)致堵塞循環(huán)泵入口濾網(wǎng)吸收塔漿液中PH值過高，石膏中含有大量碳酸鈣吸收塔漿液中漿液濃度過高，PH值控制過高，引起循環(huán)泵入口濾網(wǎng)堵塞。3.3.3 漿液濃度高加上PH控制過高導(dǎo)致堵塞除霧器和GGW口上面所述，噴淋管組噴嘴堵塞以后，被堵塞的噴嘴對煙氣不能降溫，在局部會形成煙氣逃逸，如果除霧器

12、內(nèi)置，逃逸的煙氣會很快到達除霧器，同時攜帶石膏漿液的煙氣也會到達除霧器，由于PH值較高,石膏漿液中含有大量的石灰石，石灰石本身很粘，易粘在除霧器上，這時如果有高溫煙氣過來，會形成局部干濕界面，造成結(jié)垢，同時石膏中的石灰石也會和沒有經(jīng)過噴淋或經(jīng)過很少噴淋的煙氣中的二氧化硫反應(yīng)，在除霧器上沉積下來。根據(jù)我們的經(jīng)驗，漿液濃度高加上控制的PH值高，很容易造成除霧器結(jié)垢堵塞，在這種情況下，沖洗的作用有限。例如有一個電廠，在我們的見證下，將除霧器清理的非常干凈，而且按照我們要求定期沖洗，但啟動后不到二十天，除霧器又堵的非常嚴重?，F(xiàn)場停來下檢查，發(fā)現(xiàn)漿液濃度很高，檢查運行記錄，發(fā)現(xiàn)PH值控制高達6.3。完全

13、清理后啟動后不到二十天的除霧器漿液濃度高加上PH值高，不僅讓除霧器很容易堵塞，而且也很容易引起GGH堵塞，在GGH中由于高溫原煙氣和攜帶大量石灰石漿液的凈煙氣來回交換，導(dǎo)致漿液中石灰石顆粒和煙氣中的二氧化硫反應(yīng)，結(jié)成很硬的垢，沖洗、清理起來更加困難3.3.4 漿液濃度高加上PH控制過高導(dǎo)致石膏脫水系統(tǒng)困難漿液濃度高加上PH值高，還會導(dǎo)致石膏脫水困難。如果吸收塔漿液PH值控制過高，漿液中必然含有大量碳酸鈣，這種含有大量碳酸鈣的吸收塔漿液比較粘，很難分層，造成在真空皮帶機上不容易成型，脫水很困難，最終導(dǎo)致的結(jié)果是石膏跟稀泥一樣，脫除的石膏含水率很高，含石灰石量很大。3.4 吸收塔漿液濃度高與漿液中

14、鎂離子含量高某電廠煙氣脫硫裝置168試運后一年多了運行一直非常正常，最近出現(xiàn)吸收塔漿液中毒現(xiàn)象，PH值調(diào)整不上去，很難提高到4.5以上，脫硫效率在50-60%之間，經(jīng)現(xiàn)場取樣化驗分析發(fā)現(xiàn)，漿液中Mg-含量過高，石灰石中的MgCO嚴重超過設(shè)計值。Mg-含量過高，形成MgSO溶液。硫酸鎂易溶于水，但在漿液濃度比較高時，由于化學反應(yīng)的可逆行，一旦漿液濃度超過MgSO的相對飽和度，硫酸鎂仍然會沉積下來，見上面石膏沉淀速率影響因素，硫酸鎂在沉淀理論上與石膏沉淀類似。由于硫酸鎂與石膏相比，相對較粘，所以，一旦漿液濃度過高以后，再加上漿液中Mg2-含量高，便會出現(xiàn)上面的中毒現(xiàn)象，因此要求現(xiàn)場嚴格控制吸收塔漿液濃度，不能超過25%運行，吸收塔漿液濃度控制住以后，到目前為止將近一個月的時間，現(xiàn)場再沒有發(fā)生吸收塔漿液鎂中毒現(xiàn)象。4分析結(jié)論4.1 經(jīng)過上述分析，吸收塔漿液濃度控制過高，會帶來一系列問題，如果不對這些問題加以重視，小問題會逐漸演變成大問題，最后會造成比較