电厂湿法烟气脱硫性能分析及优化控制论文

电厂湿法烟气脱硫的性能分析及优化控制

【摘 要】根据具有混杂系统特性的电厂湿法烟气脱硫的性能及脱硫过程中优化控制的问题，对电厂湿法烟气脱硫方式、性能进行了分析，，从而做到对运行方式及相关设备运行参数进行优化调整和优化控制。

【关键词】湿法烟气脱硫；结垢；氧化；优化调整 0.引言

本文较深入阐述了fgd系统相关设备所出现的常规性的问题。在前面先从设备的运行的理论性能入手分析解决ggh设备的结垢等一些问题。文章后面针对一些设备的运行特点进行分析，从而总结出一些优化控制及调整方案。如吸收塔浆液循环泵的运行及吸收塔浆液密度和ph值等一些参数的优化调整。 1.湿法烟气脱硫性能分析 1.1 ggh结垢造成的不利影响

结垢造成净烟气不能达到设计要求的排放温度，并对下游设施造成腐蚀。表面结垢使ggh换热效率降低。ggh换热面结垢后，污垢的导热系数比换热元件表面的防腐镀层小，热阻增大。随着结垢厚度的增加，传热热阻增大，在原烟气侧高温原烟气热量不能被ggh换热元件有效吸收，换热元件蓄存热量达不到设计值。结垢还会造成吸收塔耗水量增加。由于结垢ggh换热元件与高温原烟气不能有效进行热交换，经过ggh的原烟气未得到有效降温，进入吸收塔的烟气温度超过设计值。进入吸收塔的烟气温度越高，从吸收塔蒸发

而带走的水量就越多。结垢还会引起增压风机能耗增加，如果结垢严重可能造成风机喘振。ggh结垢后，烟气流通面积减小，阻力增大。换热面结垢后表面粗糙度增大，也使阻力增大。 1.2防止ggh结垢的措施

从运行的角度来考虑,其主要使吸收塔浆液浓度和ph值：设计的浆液浓度和ph值应在合理的范围内．浆液浓度和ph值越高，相应液滴中的石膏，石灰石混合物浓度越高．对于烟气中so2与液滴中的石灰石反应越有利．但会造成石灰石耗量增加，同样条件下净烟气带到ggh的固体物增加．需定期采用离线清洗方式。 1.3 ggh的运行维护

运行过程中应注意检测吸收塔液位，记录，分析运行数据，总结吸收塔真是液位以上虚假液位规律．防止泡沫从吸收塔烟气入口进入ggh ．运行过程中应严格将浆液浓度．ph值控制在设计范围内，建议吸收塔浆液浓度控制在10％－15％．ph值控制在4.5－5.5 最大不超过6.0 ．ggh运行中及时进行吹扫，定期进行检查，如果发现有结垢的预兆就应进行处理．结垢后吹扫时一定要吹扫干净，不要留余垢，否则以后很难清理．特别是采用高压冲洗水在线冲洗时，一定要彻底吹扫干净，否则停留时间太长等结垢成硬垢后．更难清理．并且越来越严重．记录分析ggh运行数据，掌握ggh结垢规律，确定经济合理的吹扫周期和吹扫时间，把握高压冲洗水投运的时机和持续时间。

2.对于湿法烟气脱硫系统所存在问题及解决

2.1富液的处理

用于烟气脱硫的化学吸收操作，不仅要达到脱硫的要求，满足国家及地区环境法规的要求，还必须对洗后so2的富液（含有烟尘、硫酸盐、亚硫酸盐等废液）进行合理的处理，既要不浪费资源，又要不造成二次污染。合理处理废液，往往是湿法烟气脱硫技术成败的关键因素之一。因此，烟气脱硫工艺过程的设计，需要同时考虑so2吸收及富液合理的处理。所谓富液合理处理，是指不能把碱液从烟气中吸收so2形成的硫酸盐及亚硫酸盐废液未经处理排放掉，否则会造成二次污染。回收和利用富液中的硫酸盐类，废物资源化，才是合理的处理技术。对于湿法烟气脱硫技术，一般应控制氯离子含量小于2000mg/l。脱硫废液呈酸性（ph4~6）,悬浮物质量分数为9000~12700mg/l，一般含汞、铅、镍、锌等重金属以及砷、氟等非金属污染物。典型废水处理方法为：先在废水中加入石灰乳，将ph值调至6~7，去除氟化物（产品caf2沉淀）和部分重金属；然后加入石灰乳、有机硫和絮凝剂，将ph升至8~9，使重金属以氢氧化物和硫化物的形式沉淀。 2.2结垢和堵塞

一些常见的防止结垢和堵塞的方法有：在工艺操作上，控制吸收液中水份蒸发速度和蒸发量；控制溶液的ph值；控制溶液中易于结晶的物质不要过饱和；保持溶液有一定的晶种；严格除尘，控制烟气进入吸收系统所带入的烟尘量，设备结构要作特殊设计，或选用不易结垢和堵塞的吸收设备，例如流动床洗涤塔比固定填充洗

涤塔不易结垢和堵塞；选择表面光滑、不易腐蚀的材料制作吸收设备。

2.3腐蚀及磨损

煤炭燃烧时除生成so２以外，还生成少量的so２，烟气中so３的浓度为10~40ppm。由于烟气中含有水，生成的so３瞬间内形成硫酸雾。当温度较低时，硫酸雾凝结成硫酸附着在设备的内壁上，或溶解于洗涤液中。这就是湿法吸收塔及有关设备腐蚀相当严重的主要原因。解决方法主要有：采用耐腐蚀材料制作吸收塔，如采用不锈钢、环氧玻璃钢、硬聚氯乙烯、陶瓷等制作吸收塔及有关设备；设备内壁涂敷防腐材料，如涂敷水玻璃等；设备内衬橡胶等。 3.对于吸收塔相关设备的运行分析及如何进行优化 3.1循环泵的经济运行

循环泵的投运数量关系着脱硫率和运行的经济性．在循环泵能正常投运的前提下，对投用任意两台循环泵的循环效率和任意三台循环泵的脱硫效率是不一样的。 3.2吸收塔浆液ph值

高ph值的浆液环境有利于so２的吸收．而低ph值则有助于ca２的析出．两者互相对立．高ph值意味着浆液中有较多的caco３存在．对脱硫当然有益。浆液ph值即不能太高又不能太低，控制吸收塔浆液的ph值在5.4-5.5之间，获得较理想的脱硫率。 3.3氧化风机的氧化效果

为了保证生成的石膏中亚硫酸钙的含量较低和经济的运行方

式，确认氧化风机氧化效果的指标为石膏中亚硫酸钙的含量．含量越低，则氧化效果越高．石膏品质越好，当采用两台氧化风机时，亚硫酸钙的含量明显小于1台氧化风机运行时的含量 这说明2台的氧化效果更好．同时也可以观察吸收塔内浆液液面上的气泡量大致确认氧化效果．当有一定数量的气泡多且均匀分布，就可达到良好的氧化效果．另外，正常运行时投运2台氧化风机，可保持较高的脱硫率．当烟气中含氧量较高(大于7.5%) 处理的烟气量较少时，可以考虑停运1台氧化风机，以减少电耗。 3.4吸收塔浆液密度

当密度大于1085kg/m3时，混合浆液中caco3caso42h2o的浓度已趋于饱和．caso４2h2o对so２的吸收有抑制作用．脱硫率会有所下降．而石膏浆液密度过低(小于1075kg/m3)时，说明浆液中caso４.2h2o的含量较低．caco３的相对含量升高．此时如果排出吸收塔，将导致石膏中caco３含量增高，品质降低，而且浪费了脱硫剂(石灰石)。 3.5烟尘

fgd入口烟气虽然经过静电除尘器．但烟气中的粉尘浓度还很高，吸收塔的进口的粉尘质量浓度基本上在100—300mg/m3之间．经过吸收塔洗涤后，烟气中大部分粉尘都留在浆液中．其中一部分通过废水排出 另一部分仍留在吸收塔中．飞灰在一定程度上阻碍了so２与脱硫剂的接触，降低了石灰石中ca２溶解速度．同时飞灰中不断溶出的一些重金属会抑制ca与hso３的反应．实际运行中发

现．由于烟气粉尘浓度过高，脱硫效率可从98%降至70%-80%．并且石膏中caso４.2h2o的含量降低，白度减少，影响了品质．若出现这种情况，应停用脱硫系统，开启真空皮带机或增大排放废水的流量，连续排除浆液中的杂质，脱硫效率即可恢复正常．为有效防止烟气中的粉尘含量过高，可采取以下方法进行调整。

3.5.1运行人员应关注煤种的变化，调整好燃烧风量，特别是在锅炉吹灰时应对各电场晃动进行手动控制。

3.5.2为避免除尘器连续振打所引起的二次飞扬，正常运行时振打应在plc控制下运行。

3.5.3在增压风机启动手动调整动叶开度时，需缓慢增大．防止负压过高，代起烟道死角中的粉尘引起的二次飞扬。

3.5.4加强对电除尘器各电场一次电流，电流，二次电压，电流，的闪频情况的监控．使闪络频率控制在10次/min以内。 3.5.5尽可能抬高二三电场的运行参数，确保除尘器的高效运行，以达到有效控制烟气中粉尘含量的目的。 4.结束语

总之，在fgd系统运行中可以经过不断的摸索和实践，如合理控制吸收塔内浆液的ph值和石膏浆液密度．优化浆液循环泵和氧化风机的运行方式，严格控制烟气中的粉尘含量，增加废水排放量，优化各个系统的控制等．都可以提高fgd系统的脱硫效率，确保fgd系统安全，经济地运行。 【参考文献】

［１］赵毅,李守信主编.有害气体控制工程,北京,化学工业出版社,环境科学与工程出版中心,2001,8:211-219．

［２］吴颖海，张建平.变速循环流化床烟气脱硫的实验及其数学模型.热能动力工程,1999,14(4):284-286．

［３］韩旭,程云池,李振中.双循环流化床烟气脱硫的试验研究.环境工程,2003,21(3):31-33．

［４］王琼,胡将军,邹鹏．naclo_2湿法烟气脱硫脱硝技术研究[j]．电力环境保护,2005,(02):5-7．

［５］吴洪波．火电厂湿法氧化镁烟气脱硫除尘一体化技术应用分析[j]．电站辅机,2005,(01):24-27．

［６］张荫济,徐强,叶蓓红,杨波.湿法“石灰石—石膏”烟气脱硫(fgd)技术及烟气脱硫石膏应用的分析研究[j]．粉煤灰, 2003,(02).