关键词:脱硫、燃煤锅炉
目前,燃煤锅炉烟气脱硫多采用石灰石-石膏干法脱硫技术,但在实际运行中,石灰石-石膏干法脱硫技术有时会出现脱硫效率低的问题。为优化脱硫系统运行,降低运行成本,提高脱硫效率,找到脱硫效率低的缘由是极其重要的。
1.吸收浆液的pH值
pH值=6时,二氧化硫吸收疗效最佳,但此时易发生烧损,堵塞现象。而低的pH值有利于亚硫酸钙的氧化,石灰石溶解度降低,却使二氧化硫的吸收遭到抑制,脱硫效率大大增加,当pH=4时,二氧化硫的吸收几乎难以进行,且吸收液呈碱性,对设备也有腐蚀。通过性能试验调试得到:最佳运行pH在5.2-5.8之间。
2.液气比及浆液循环量
系统液气比减小,代表气液接触概率降低,脱硫率减小。但二氧化硫与吸收液有一个气液平衡,液气比超过一定值后,脱硫率将不在降低。新鲜的石灰石浆液喷淋出来后与烟气接触后,SO2等二氧化碳与石灰石的反应并不完全,需要不断地循环反应,增加浆液的循环量,也就加强了CaCO3与SO2的接触反应机会,从而提升了SO2的去除率。
3.烟气与脱硫剂接触时间
烟气步入吸收塔后,自下而上流动,与喷淋而下的石灰石浆液紊流接触反应,接触时间越长,反应进行得越完全。因此常年投产对应高位喷淋盘的循环泵,有利于烟气和脱硫剂充分反应,相应的脱硫率也高。
4.石灰石细度及含量
石灰石颗粒越细,其表面积越大,反应越充分,吸收速度越快,石灰石的利用率越高。一般要求为:90%通过325目筛或250目筛,石灰石含量通常要求为小于90%。
5.氧化空气量
氧气参与烟气脱硫的化学过程,使HSO3-氧化为SO42-,随着烟气中二氧化碳浓度的降低,CaSO4·2H2O的产生推进,脱硫率也呈上升趋势。因此适当多投产氧化风机可提升脱硫率。
6.烟尘
原烟气中的飞灰在一定程度上制约了SO2与脱硫剂的接触,降低了石灰石中Ca2+的溶化速度,同时飞灰中不断溶出的一些重金属会抑制Ca2+的反应。烟气中烟尘浓度持续超过设计容许量,将使脱硫率大为增长,喷头堵塞。一般要求FGD入口烟尘浓度大于200mg/m3。
7.浆液中Cl-含量
若浆液中富含大量的氯离子,会产生氯化钙,氯化钙会电离生成Ca2+,由于同离子效应造成固相的离子硬度减小,抑制H+的扩散,使CaCO3分解速度增长,降低系统脱硫效率;同时浆液中含氯离子的量过低,会减小石膏脱水的难度,改变石膏晶型,使石膏晶格发生畸形改变;此外,氯离子具有较强的配位能力,能和金属离子配位产生络合物,这些络合物将Ca2+或CaCO3颗粒包裹上去,使才能参与反应的Ca2+或CaCO3降低,即惰性物降低,会增加脱硫效率。
8.脱硫系统的酸败、堵塞
当脱硫塔内部发生烧损、堵塞后,将是不可逆的变化,一般情况比较多的是浆液循环泵出口喷淋层发生堵塞,吸收塔底部除雾器发生烧损。当发生堵塞后,将会降低石膏浆液喷淋量,从而减少塔内的液气比,而使脱硫效率增加;当发生堵塞时,除雾器上下液位减小,烟气阻力减小,不但影响增压风机的产率,更危险的是影响脱硫塔的安全运行。
最后确切找到系统脱硫效率低的缘由,不但才能有效减少系统SO2浓度,还能够实现环境和企业效益的多赢,具有较高的经济性。