鈣基吸收塔對脫硫效率的影響

鈣基吸收塔對脫硫效率的影響

0石榴—引言隨著我國環(huán)境保護法律法規(guī)的完善和環(huán)境保護活動的普遍重視，呼吸脫氧使用的應用日益增多。許多電氣工程公司已經(jīng)安裝或增加了香煙脫離器，這為緩解氣候嚴重的酸雨問題做出了貢獻。石灰石—石膏濕法脫硫工藝因其技術成熟、脫硫效率高、吸收劑分布廣且易得而被廣泛應用。但是,由于石灰石—石膏濕法煙氣脫硫效率的影響因素諸多,且這些因數(shù)又相互關聯(lián)。其中,吸收塔漿液中的Cl-含量高不僅會增加漿液的腐蝕性、影響石膏品質(zhì)與材料選擇,而且影響石灰石的溶解度,最終影響脫硫效率。本文以錦州熱電廠2×300MW機組煙氣脫硫工程實際運行情況為例,分析該吸收塔漿液中的Cl-來源及危害,并提出相關的防治對策,為脫硫系統(tǒng)的運行提供可靠的理論支持。1煤中的氯-環(huán)石灰石—石膏濕法脫硫系統(tǒng)氯化物來源于脫硫吸收劑、補充水及煤。脫硫吸收劑石灰石中的氯離子含量一般為0.01%左右,脫硫工藝水中氯離子的含量為10～150mg/L,而FGD系統(tǒng)中大多數(shù)的氯來源于煙氣中的氯化氫,主要是煤中的含氯量高引起的。我國煤中的氯含量一般在0.1%左右,少數(shù)煤中氯含量為0.2%～0.35%,某些高灰分煤的氯含量可達0.4%。氯在煤中主要以無機物形態(tài)存在,如氯化鈣、氯化鉀、氯化鈉、氯化鎂等。2氯離子對脫氧系統(tǒng)的影響2.1點蝕和cl-氯離子對不銹鋼的腐蝕主要有兩方面:一是破壞鈍化膜;二是降低pH值。在pH偏低的環(huán)境下,不銹鋼對Cl-將會更加敏感,其常見的腐蝕類型為點蝕。另外Cl-又是引起金屬孔蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕和選擇性腐蝕的主要原因。當Cl-含量達2%時,大多數(shù)不銹鋼已不能使用,要選用氯丁基橡膠、玻璃鱗片襯里或其他耐腐蝕材料。綜上所述,漿液氯離子含量高帶來的一個問題就是對于漿液接觸的罐體、管道和設備的腐蝕,必須采用更高級的防腐材料和設備,這就增加了投資。2.2溶液對so2脫硫效率的影響在濕法脫硫系統(tǒng)吸收塔漿液中,氯化物大多以CaCl2的形式存在。鈣離子濃度的增大,在同離子效應的作用下,將抑制石灰石的溶解,降低液相的堿度,從而影響到吸收塔內(nèi)的化學反應,降低了SO2的去除率。氯離子的擴散系數(shù)較大,具有排斥HSO-3或SO2?332-的作用,影響SO2的物理吸收和化學吸收,抑制脫硫反應的順利進行,導致脫硫效率下降。另外,隨著吸收塔漿液Cl-含量的增加,漿液性質(zhì)可能會改變,塔內(nèi)漿液會產(chǎn)生大量氣泡,造成吸收塔溢流,甚至導致漿液進入原煙道。2.3離子含量對石膏性能的影響吸收塔漿液中氯化物濃度升高,會引起石膏中剩余的脫硫劑量增大,還會使副產(chǎn)物石膏中的氯離子含量增加,氯離子含量達到一定值時,就需要大量的沖洗水,這就無法保證石膏品質(zhì)。由表1數(shù)據(jù)可看出,當氯離子含量過高時,將會對石膏含水率產(chǎn)生不利影響,使石膏脫水性能急劇下降。石膏用作水泥緩凝劑時,對石膏中的氯含量有嚴格的要求,一般要求小于0.1%。因此,氯化物含量高時需附加除氯的措施,使后續(xù)處理工藝復雜,費用增加。2.4離子原位絡合物氯離子具有較強的配位能力,在高濃度下會迅速與煙塵中的Al3+、Fe3+和Zn2+等金屬離子配位形成絡合物。這些絡合物將Ca2+或CaCO3顆粒包裹起來使其化學活性嚴重降低,漿液的利用率下降,最終導致吸收塔漿液中的CaCO3過剩,但pH值卻無法上升,脫硫效率降低。要想達到預想的脫硫效率就得增加溶液和溶質(zhì),這樣就使得漿液循環(huán)系統(tǒng)電耗增加。3減少吸收塔至石膏的分離以上分析表明,雖然氯在煤、水及脫硫劑中的含量極低,但對濕法脫硫是系統(tǒng)來說一個關鍵因素。漿液中氯離子過高時,最有效的辦法是加大脫硫廢水的排放,但是要降低廢水中的氯離子也是非常困難的,投資和運行費用都很高。錦州熱電2×300MW機組煙氣脫硫工程控制Cl-的幾種措施:液水應盡可能用于石灰石漿液制備,避免直接回收吸收塔,從而減少吸收塔漿液中Cl-含量;石膏在脫水的過程中會帶走一定的Cl-,所以石膏在脫水時盡量少沖洗石膏餅;定期對吸收塔漿液中的氯離子含量進行測量,嚴格控制吸收塔漿液中Cl-含量;選擇低氯根的煤、石灰石、工藝水;設廢水處理系統(tǒng),保證脫硫廢水達標排放;發(fā)現(xiàn)Cl-還在上升,應增大廢水排放量和石膏漿液脫水,置換新鮮的石膏漿液,保證脫硫效率。4脫硫系統(tǒng)最佳運行參數(shù)(1)脫硫系統(tǒng)中石膏脫水處理和廢水處理系統(tǒng)工藝過程和參數(shù)的選擇,很大程度上取決于吸收塔漿液中氯化物的含量和副產(chǎn)物石膏的去向。(2)脫硫系統(tǒng)運行過程中吸收塔漿液氯化物濃度的控制可按煤中氯含量確定,對于低硫煤,可控制吸收塔漿液中氯化物濃度為2%;對于高硫煤,可選擇濃度3%～3.5%。(3)石灰石—石膏濕法煙氣脫硫最