石灰石粉取樣器的制作與使用

石灰石粉取樣器的制作與使用摘要：石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝因?qū)C組適應(yīng)強、脫硫效率高、脫硫劑易得且廉價，副產(chǎn)品可綜合利用等優(yōu)勢在我國燃煤電廠廣泛應(yīng)用。影響脫硫效率的主要因素有煙氣成分、石灰石粉的品質(zhì)、吸收塔內(nèi)運行工況。其中脫硫劑石灰石粉品質(zhì)的好壞是關(guān)鍵因素。因此如何快速、準確地檢驗石灰石粉的成分是否符合規(guī)范要求是一項很重要的工作，基于此問題同時結(jié)合現(xiàn)場實際情況制作出一個能快速、方便的對石灰石粉進行現(xiàn)場取樣的取樣器，及時檢測出其主要指標是否符合要求，保證吸收塔內(nèi)的反應(yīng)正常進行。關(guān)鍵詞：取樣器吸收塔石灰石品質(zhì)0引言近年來國家對燃煤電廠煙氣的排放指標要求越來越高，在京津地區(qū)燃煤電廠出口煙氣SO2濃度由最初的100mg/Nm3降至50mg/Nm3，到2014年要求達到超凈排放的標準35mg/Nm3。幾乎每個電廠在年初把“不發(fā)生環(huán)境事件，污染物排放達標”都作為全年工作目標之一，對相關(guān)生產(chǎn)車間也作為年度工作的首要考核指標。所以保證脫硫系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行是很重要的。吸收塔中的主反應(yīng)為煙氣中的SO2和溶解于水中的CaCO3反應(yīng)生成CaSO3，被氧化風機鼓入的空氣強制氧化反應(yīng)生成CaSO4漿液，經(jīng)過脫水后生成CaSO4.2H2O，可用于建筑行業(yè)。但在實際運行中，吸收塔內(nèi)發(fā)生多個復雜的化學反應(yīng)，煙氣中攜帶的一些微量金屬元素、石灰石粉中含有的一些其他物質(zhì)，這些進入吸收塔中的物質(zhì)其成分、含量都或多或少的影響塔內(nèi)的化學反應(yīng)。其中主反應(yīng)物CaCO3品質(zhì)的好壞是一個非常關(guān)鍵的因素。在脫硫運行裝置運行導則、設(shè)計導則中都對石灰石粉的成分、含量及檢測方法、檢測周期有明確的規(guī)定。結(jié)合本單位的實際情況，為了確保使用的石灰石粉的品質(zhì)符合技術(shù)標準，在進入粉倉前測出其物質(zhì)含量，制作出一個能在現(xiàn)場隨機、隨時取樣的裝置。1石灰石粉的要求在脫硫運行導則中，對脫硫系統(tǒng)運行時使用的石灰石粉有如下要求：為了增加反應(yīng)速率，要求石灰石粉的粒徑小于325目。對石灰石粉的成分有如下規(guī)定：表1-1石灰石粉成分規(guī)定序號成分質(zhì)量分數(shù)1CaCO3≥90%2MgO≤3%3Fe2O3≤1.5%4SiO2≤3%5Al2O3≤1.0%2石灰石供漿系統(tǒng)2.1石灰石供漿系統(tǒng)流程我公司現(xiàn)有三臺燃煤機組，均為石灰石-石膏濕法脫硫方式。其中#9、#10機組為雙塔串聯(lián)脫硫方式，每臺機組配有兩個石灰石漿液泵，一運一備運行，共用一個石灰石粉倉，一臺石灰石漿液泵同時為兩個吸收塔提供石灰石漿液。#11機組為單塔五層噴淋塔，配有兩臺石灰石漿液泵，為一運一備運行方式。圖2-1為五期石灰石供漿系統(tǒng)簡圖。

#9給料機#10給料機

#9石灰石漿液箱#10石灰石漿液箱

兩臺#9供漿泵兩臺#10供漿泵圖2-1五期石灰石供漿系統(tǒng)簡圖石灰石粉主要有兩個來源：一是外購品質(zhì)合格的石灰石粉；二是采購符合要求的石灰石子后研磨成合格的石灰石粉。按照機組實際需要將石灰石粉送至粉倉中，制成一定濃度的石灰石漿液送入吸收塔。2.2實際運行中遇到的問題在吸收塔中主反應(yīng)為煙氣中的二氧化硫與石灰石漿液反應(yīng)，與鼓入的空氣中的氧氣反應(yīng)，通過二級脫水后生成石膏。但在實際運行中，吸收塔內(nèi)發(fā)生多個復雜的化學反應(yīng)。鍋爐負荷、爐膛內(nèi)燃燒情況、煙氣成分、除塵器的方式及運行情況、石灰石粉的品質(zhì)等都對吸收塔中的反應(yīng)產(chǎn)生影響。其中大量使用的脫硫劑石灰石粉的品質(zhì)，需要我們嚴格控制。研究表明：無論是外購的石灰石子還是石灰石粉，其主要成分CaCO3的質(zhì)量分數(shù)在90%以上，才能保證吸收塔內(nèi)的反應(yīng)能正常進行。其他雜質(zhì)如MgO、SiO2、Fe2O3、Al2O3的含量都需要嚴格控制，作為常規(guī)檢測項目，每半月檢測一次，特殊情況時隨時檢測。這是因為Mg2+對脫硫系統(tǒng)性能有正面也有負面影響，Mg2+可以提高SO2的脫除率，但過多的Mg2+會抑制CaCO3的溶解。SiO2是一種硬度很高的材料，會增加漿液泵、管道、噴淋層及噴嘴的磨損，對設(shè)備造成損壞。過多的Al3+和Fe3+會發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，生成的物質(zhì)易包裹在石灰石粉周圍，降低石灰石粉的活性，阻礙化學反應(yīng)的發(fā)生。同時石灰石粉品質(zhì)的好壞還會影響副產(chǎn)物石膏的品質(zhì)及脫水率。尤其是可以出售的石膏，影響其可利用率及銷售價格。雖然有明確的標準規(guī)定和在采購時要求供貨方提供正規(guī)的、有資質(zhì)的石灰石子或者石灰石粉第三方檢測報告。但是在實際工作中還是會出現(xiàn)對檢測報告存在爭議、由于石灰石粉品質(zhì)不合格造成需要加入過量的石灰石粉才可提高吸收塔內(nèi)漿液的PH值；石灰石粉中的酸不融物造成吸收塔液面出現(xiàn)大量的黑色物質(zhì)；石膏品質(zhì)不合格等問題。基于這些問題，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，我們制作出一個可以隨時、隨機就地取樣，在石灰石粉送入粉倉前進行檢測，可以避免成分不合格的石灰石粉送入粉倉，增強了吸收塔安全、穩(wěn)定運行的可靠性。3石灰石粉取樣器的制作與使用3.1石灰石粉取樣的制作石灰石粉通過與粉倉連接的入口管進入石灰石粉倉中。如圖3-1取樣器就安裝在入口管上。石灰石粉被送入粉倉前預留出檢測時間。將外購的石灰石粉或者磨好的石灰石粉送至粉倉時，打開取樣器。當滿足檢測要求時，石灰石粉停止輸送至粉倉，這時只有少量的石灰石粉進入粉倉中。按照操作規(guī)程，對取樣器中的石灰石粉進行品質(zhì)檢測。如果只關(guān)注CaCO3的含量是否符合要求，采用快速檢測儀器，可以在半小時內(nèi)就可以出檢測結(jié)果。這樣就可以迅速判斷該車石灰石粉是否可用，大大提高了檢測的及時性。尤其是對石灰石子或者石灰石粉進行復檢時，這種雙方就地見證取樣，更具有說服力。3.2石灰石粉取樣器的使用為保證檢測的準確性，每次使用前，應(yīng)先放出一些石灰石粉，保證取出的樣品中不含有殘留的物質(zhì)。同時每次取樣后應(yīng)及時清理取樣器的內(nèi)部，保證取樣器內(nèi)無殘留的石灰石粉。定期清理內(nèi)部，避免其他物質(zhì)長期殘留在里面，影響檢測結(jié)果。圖3-1石灰石粉取樣器4結(jié)束語現(xiàn)在，國家對燃煤電廠煙氣污染物排放的要求越來越高，考核、曝光的力度也越來越大。出口煙氣污染物排放達標，事關(guān)一個電廠的經(jīng)營與外部形象。大部分電廠都將安全與環(huán)保放在首要位置。除了煙羽消白裝置，脫硫系統(tǒng)作為煙氣處理的末端，對煙氣中攜帶的物質(zhì)、除塵器未補集的粉塵、脫硝產(chǎn)物等都有去除作用。但是廢水零排放改造后，作為脫硫系統(tǒng)的外部補給水-工藝水，水質(zhì)發(fā)生了較大改變，對整個脫硫系統(tǒng)的漿液泵葉輪、泵殼、漿液管道、沖洗水管、塔內(nèi)反應(yīng)環(huán)境都會有較大的影響。為保證脫硫效率和塔內(nèi)反應(yīng)能正常進行，對于進入吸收塔內(nèi)的物質(zhì)都要嚴格把控。定