300MW机组的石灰石 石膏湿法脱硫装置

高瑞霞

(陕西清水川能源股份有限公司  陕西省榆林市府谷县   719400)

摘要：在生产过程中，二氧化硫的存在不仅会对生产质量产生不良影响，而且还会对环境产生一定的污染作用。本文从石灰石石膏湿法硫装置的构成要素入手，对300MW机组的石灰石石膏湿法脱硫装置进行分析和研究。

关键词: 300MW机组;石灰石—石膏湿法脱硫装置;运行

前言

脱硫作为机组生产工艺系统中的重要环节，脱硫质量和效率直接影响最终生产质量。通过对石灰石—石膏湿法脱硫装置运行状况的分析可知，该装置存在着一些不合理问题。

一、石灰石—石膏湿法脱硫装置的构成要素

与传统脱硫方法相比，湿法脱硫的效果优势更加明显。从整体角度来讲，石灰石—石膏湿法脱硫装置的构成要素主要包含以下几种：

(一)石膏处理系统要素

在300MW机组的石灰石一石膏湿法脱硫装置中，石膏处理系统的组成部分主要包含以下几种：第一，石膏存储设备。该设备的作用是储存整个处理装置中的石膏。第二，石膏浓缩设备。通过对目我国300MW机组的石灰石—石膏湿法脱硫装置内部结构的分析可知，石膏浓缩设备通常将水力旋流器和皮带式真空过滤机作为浓缩流程中的一级设备和二级设备。在实际的湿法脱硫过程中，经过两级浓缩处理后,300MW机组的石灰石——石膏湿法脱硫装置中石膏表面的含水率参数已经被控制在10%的水平以下。该参数为后续的湿法脱硫环节奠定了良好的基础。第三，石膏清洗设备与废水处理设备。在整个石膏处理系统中，这两种设备的作用是辅助石膏发挥自身的脱硫功能，促进脱硫工作的顺利完成。

(二)吸收塔要素

在整个300MW机组的石灰石—石膏湿法脱硫装置中，吸收塔的作用主要是吸收脱硫过程中产生的二氧化硫，进而促进脱硫目的的实现。作为一种物理吸收方式，吸收塔吸收的二氧化硫的原理是基于吸收塔与烟气中二氧化硫以及溶液中二氧化硫的充分接触实现的。目前我国石灰石—石膏湿法脱硫装置中应用的吸收塔一空塔形式最为常见。在实际的吸收过程中，空塔在吸收生产过程产生的二氧化硫余，还承担着一定的氧化任务。空塔的低烟气阻力特点是其在生产过程中广泛应用的重要前提条件。

(三)增压风机要素

从本质角度来讲，增压风机的作用主要是：通过提供压力的方式，增加装置内部的压力参数，为脱硫过程中的烟气流动提供充足的动力，同时对烟气流过脱硫装置时形成的损失产生良好的补偿功能。事实上，石灰石一石膏湿法脱硫装置内部的阻力参数与装置内部的管道长度及设备分散程度之间的变化呈正相关关系，即随着装置中管道长度的不断增加，设备分散程度的扩大，整个石灰石—石膏湿法脱硫装置的阻力参数越来越大，其对增压风机的压力要求也会发生相应的提高。因此，在选择增压风机的过程中，应该根据石灰石—石膏湿法脱硫装置的实际状况完成设备选型工作。

(四)热交换器要素

在湿法脱硫过程中，潮湿烟雾的产生会对大气产生极大的污染作用。热交换器作为抑制潮湿烟雾产生的重要设备，其作用原理主要与温度调节有关。从二氧化硫的溶解需求来看，为了保证溶液更好地完成二氧化硫的吸收任务，应适当调低烟气浓度参数。脱硫过程要求热交换器在两秒时间内将烟气温度参数控制在60-70摄氏度范围内，这种温度标准对热交换器的热交换量设计提出了较高的要求。

(五)浆液制备系统要素

在石灰石—石膏湿法脱硫装置中，浆液制备系统的组成成分主要包含以下几种：

1.浆液池成分

通常情况下，浆液制备系统中的浆液池会被设置在地下位置。为保证浆液制备工作的顺利完成，在设计浆液制备系统的过程中，应该结合脱硫塔注池溶液容量参数完成浆液池容量参数的合理设计。二者之间的容量比以1:5或1:3为宜。在实际湿法脱硫过程中，浆液池通过内部的搅拌装置及浓度计等工具将浓度适宜的石灰石浆液全部泵入吸收塔中。浆液池的管理优势在于：可以根据屏幕上显示的浆液池浆液消耗参数及用水量参数，作出合理的管理决策。若机组对石灰石浆液搅拌工作效率的要求较高，可通过实现加水搅拌石灰石的方式，缩短浆液池中获得均匀浓度浆液的时间，保障湿法脱硫工作的顺利完成。

2.事故排放池成分

事故排放池通常被设置在吸收塔周围位置。这种设置方式的应用优势为：在高流速固液两相输送过程中，事故排放池与吸收塔的近距离设置可以有效避免管道分层现象及固液两相速度差的产生。在实际湿法脱硫处理工作中，浆液在浆泵的作用下，自吸收塔被泵人事故排放池中。浆液有1路管道进口进入排放池，当搅拌处理完成后，经由2路管道出口顺利排出。

3。石灰石库成分

为保证石灰石—石膏湿法脱硫装置的顺利运行，石灰石库通常可储存装置3-6天的石灰石用量。在实际的石灰石传输及使用过程中，布设于石灰石库内部的料位指示装置可以快速完成料位信号的处理并将计算机屏幕作为反馈基础，为人们提供具体的料位数值信息。

二、300MW机组的石灰石—石膏湿法脱硫装置的运行分析

这里主要从以下几方面入手，对300MW机组的石灰石一石膏湿法脱硫装置进行分析和研究：

(一)装置基本状况方面

300MW机组石灰石—石膏湿法脱硫装置中配置了一套石膏二次脱水装置。该装置设计运行状况为:300MW机组可于满负荷下5500小时，湿法脱硫装置的脱硫效率处于95%水平以上。在该装置中，吸收塔的设计脱硫效率参数符合上述要求。整个吸收塔中包含四个不同的喷淋层。当装置中的烟气二氧化硫质量浓度不足每平米3000毫克时，吸收塔仅运行3个喷淋层，另外一个喷淋层留作备用;当烟气二氧化硫的质量浓度参数超出这一限值时，四个喷淋层全部处于运行状态，其脱硫效率高于95%水平。

二)装置运行效率方面

将300MW机组的石灰石—石膏湿法脱硫装置投运后，与正式脱硫前相比，装置的烟尘排放量参数和二氧化硫排放量参数发生显著降低：在装置正式进行脱硫处理之前，装置的烟尘排放量参数为每小时0.27吨，排放浓度为每立方米225毫克。而在投运后，上述两参数分别下降至每小时0.055吨和每立方米45毫克;在脱硫处理前，该装置的二氧化硫排放量为每小时2.15吨，二氧化硫的排放浓度则为每平方米1760毫克。在投运之后，上述两种参数分别变成每小时0.22吨和每平方米176毫克。

三、300MW机组的石灰石——石膏湿法脱硫装置的优化策略

为提升装置的运行质量，促进300MW机组的石灰石—石膏湿法脱硫装置作用的有效发挥，可以将以下几种策略应用在300MW机组的石灰石—石膏湿法脱硫装置的优化工作中:

(一)防腐管道材料优化策略

装置多选用具有防腐特点的衬胶作为管道的材料由于石灰石石膏湿法脱硫装置工艺系统中以弱碱性介质和弱酸性介质为主，因此，应通过更换管道材料的方式对装置进行优化。例如，可以运用衬瓷管替代传统的衬胶管。

(二)循环浆泵优化策略

在石灰石—石膏湿法脱硫装置中，循环浆泵工作环境中的浆液为弱酸性。这一特点要求浆泵的蜗壳及叶轮具有耐腐蚀和耐磨特点。在循环浆泵方面，为保证石灰石—石膏湿法脱硫装置的合理应用，应将耐酸、耐磨金属泵作为装置循环浆泵的首选。

结论:

300MW机组的石灰石—一石膏湿法脱硫装置主要是由吸收塔、浆液池、增压风机等要素构成的。为更好地发挥该装置的脱硫更能，可以将循环浆泵优化策略和防腐管道材料优化策略应用在实际的装置优化工作中。

参考文献：

[1]李朝杰.燃煤电厂脱硫工艺的比较及选择.贵州电力技术,2014，4-17

[2]李成益.几种烟气脱硫工艺及技术经济分析.石油化工技术经2014,22(6):14-19