湿法脱硫系统安全运行与节能降耗研究

现阶段，最成熟、应用最多的脱硫技术就是石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术，怎样安全、经济、稳定的运行系统是未来研究的重点。以此本文着重阐述了脱硫设备、系统的安全以及节能降耗，并讨论了脱硫中的常见问题和解决措施，确保能够在环保基础上降低脱硫的成本。

现阶段国内脱硫设备运行水平和状态还不能完全满足国家二氧化硫控制的标准，烟气带水、堵塞、腐蚀等会导致出现过高的耗能，以至于不能满足脱硫效率的设计需求，以此需要进一步改善脱硫设备，提高脱硫效率。

一、脱硫系统设备概述

某2X300MW机组配备石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统，系统中主要包括烟气、吸收、吸收剂制备、石膏脱水储存、废水处理、公用等子系统。依据厂外来石灰石块采用湿式球磨机来处理石灰石浆液[1]。

二、脱硫系统的安全运行

1.烟气系统

脱硫烟气系统的换热器系统堵塞或者腐蚀会导致出现系统运行故障，不但降低烟气脱硫的可用率，也会增加维修成本，同时也是稳定运行主要的影响因素。堵塞烟气换热器以后，系统中能够提高500~1000Pa的总压降，导致设备出现风机跳闸、叶片断裂等事故。

如果环境温度条件允许，设计建造过中应当考虑取消烟气换热器，如果不能取消换热器系统，应该合理应用优良厂家生产的换热器系统，以便于最大限度降低漏风效率和提高除雾效果，利用强化方式吹扫换热器系统的杂质，如增加吹扫枪等。此外也需要依据烟囱扩散情况选择合理的设计温度，以便于全面提高运行系统的可靠性和安全性。

吸收塔系统

2.1除雾器堵塞及倒塌

脱硫设备运行的时候除雾器堵塞是常见问题，造成除雾器堵塞的主要因素包括冲洗效果差，导致系统长时间低负荷的运行不能保障冲洗效果；过高的PH值和浆液浓度，加剧堵塞除雾器的现象，因此运行中应按照设计值严格控制吸收塔浆液密度以及PH值。目前工程建设中已多采用自动冲洗屋脊式除雾器取代易堵塞的平板式除雾器，并且运行中监视除雾器差压，严格控制冲洗，防止出现冲洗不充分现象。

2.2吸收塔浆液起泡

吸收塔浆液起泡包括以下几方面因素，第一，石灰石品质比较差，吸收塔浆液浓度过高；第二，烟气含尘量超标，以至于影响浆液活性；第三，锅炉投油助燃的过程中燃烧不充分，吸收塔中进入油雾，导致浆液起泡；实际运行中应定期分析浆液成分，重点监测CL1-、Mg2+等，对浆液泡沫取样分析，合理选择消泡剂；置换浆液，通过脱石膏，尽可能排出所有滤液[2]，补充新的浆液

2.3浆液循环泵损坏

浆液循环泵运行的时候机械密封泄漏、泵汽蚀、磨损叶轮是主要的问题，如果泵汽蚀以后，会导致磨损叶轮或者密封泄漏。实际运行中需要对循环泵进行分析，改变叶轮通气孔，保持压力平衡；改良密封形式，依据冷却水或者冲洗液进行密封。

3.烟囱腐蚀渗漏问题

3.1环形支撑/环梁/顶部

环形支撑/环梁/顶部三部分出现腐蚀以后会严重影响系统整体结构，此时需要高度重视施工、设计以及材料的选择，环形支撑/环梁腐蚀，在正压的作用下腐蚀液体会进入到结构伸缩缝中，以至于严重影响基材质量。顶部出现腐蚀以后，环境条件和烟气速流会影响腐蚀烟囱结构的程度。

3.2烟道与烟囱筒壁交接处

设计焊接的过程中需要利用有膨胀富裕度钢材来进行连接，以便确保具备足够的烟囱空间实施膨胀，上述位置需要合理应用高弹性、高耐温、高抗腐蚀性能的材料，从而防止因为冷热膨胀导致烟囱壁筒和烟道交接位置被冲击，以至于出现材料开裂泄漏的问题[3]。

3.3积灰平台

积灰平台设计过程中需要满足建筑防腐设计，并且也需要合理分析烟囱内筒、积灰平台、烟道、挡烟墙等之间的缝隙，促使上述平台具备一定抗渗能力和抗腐蚀能力，此外，这种平台也需要存在坡度，保障能够顺利排放烟气冷凝水。

三、脱硫系统的节能降耗

1.烟气系统运行优化

优化运行烟气系统的关键就是降低烟气系统的阻力从而降低风机电耗。降低系统阻力的重点就是提高除雾系统和换热器系统的冲洗，在合理范围内控制差压，防止除雾系统或者换热器系统出现不正常压差，以至于提高风机损耗；同时目前设计建造中，大多取消脱硫增压风机，采用引/增合一的方式，大大降低厂用电率，这种方式是目前值得大量应用和推广的一种优化技术。

2.吸收系统运行优化

优化运行脱硫吸收系统的关键就是优化浆液循环泵运行台数、氧化风量、pH值、吸收塔液位、石灰石粒径，也就是在不同入口、不同负荷下，确定最合理氧化风量、pH设定值、浆液循环泵组合方式等，确保能够完全满足设计的环保排放标准，最大限度降低运行成本，此外，也需要满足于相关部门提出脱硫效率要求，一般情况下石灰石作为脱硫剂[4]。

3.磨制系统运行优化

利用低铬铸铁磨球处理原脱硫球磨机磨球，具备浆液品质差、耗能高、大的磨球消耗量等特点，对于上述特点经过不断总结经验和比较咨询，合理利用脱硫球磨机磨球级配技术来处理磨制系统，应该合理选择多元高铬合金抗磨磨球，最大磨球直径取决于球磨机直径、可磨系数、浆液颗粒度等，以便于保障其能够顺利破碎大粒径石子。

通过浆液颗粒度的规范需求，最小磨球系数取决于石子可磨系数，保障能够迅速碾破石子微粒。在一定条件下装球总重量的原则为尽量多的磨钢球个数，保障具备符合实际情况的磨钢球比例[5]。

4.降低脱硫系统入口的烟气温度

经过分析经济技术以后，系统中适当取消换热器系统，脱硫塔前烟气余热可以进行回收，如应用在城市采暖、锅炉送风、加热凝结水中。在实际分析过程中利用低温省煤器处理脱硫系统入口烟道，对凝结水进行加热，以便于能够实现提取烟气中预热的目的，最大限度降低降低脱硫系统入口烟温[6]。

湿法脱硫系统的常见问题和解决措施

脱硫效率低。导致脱硫效率过低的原因主要包括浆液pH值不够高、Cl-浓度过高、粉尘含量过高等等。想要有效解决这一问题，应当保证运行过程中石灰石浆液pH值有效控制在5.0-5.8之间，适时补充新鲜的浆液；控制工业废水的水质，保证Cl-浓度在20mg/ml以下；保证电除尘效率。

GGH积灰。导致GGH积灰的主要原因为电除尘效率低、吸收塔除雾效果差、GGH冲洗效果不明显。想要有效解决这一问题，需要保证电除尘器能够有效除尘，定期进行低压水、高压水GGH清洗，去除酸性物质，在线运行期间需要提升吹扫频率，保证每4小时清扫一次。

石灰石系统出现故障。故障产生原因主要为磨机入口出现堵塞；振动料槽石块溢出。针对这类问题可以对入口水管进行角度调整，保证水能够有效将石料冲到磨机中；振荡器的偏转角合理调整。

结论：

综上，在分析脱硫系统相关问题以后，能够提高节能降耗、安全运行的水平。现阶段，从国内使用换热器系统的情况来说，没有良好的运行状态，导致停止运行，在取消换热器系统过以后，明显提高烟气脱硫系统可靠性。日常维护和管理与脱离设备经济效益息息相关,增容改造小马拉大车的现象，提高监督石灰石物料的力度，吸水剂性质会严重影响石灰石耗量、脱硫效率、设备磨损状态等，基于此需要全面提高管控上述设备的力度，从而达到安全、可靠运行系统的目的。