泊头脱硫脱硝技术发展:脱硫系统常见问题

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泊头脱硫脱硝技术发展:脱硫系统常见问题

   2.1 脱硫效率低

  脱硫系统效率低下主要有石灰石活性不足,石灰石杂质过高,吸收浆液pH过低,Ca/S低,有效液气比低,石灰石浆液在吸收塔中的停留时间短,脱硫塔入口烟气温度过高,脱硫塔入口烟气含尘量大等原因[3]。本文主要介绍各种离子浓度对脱硫效率的影响。

  2.1.1 Cl-的影响

  CaCO3的分解式是:CaCO3+H++HSO3-→Ca2++ SO32-+H2O+CO2↑,若浆液中含有大量的氯离子,会形成氯化钙,氯化钙会电离生成Ca2+,由于同离子效应导致液相的离子强度增大,抑制H+的扩散,会造成上述反应向左移动,使CaCO3分解速率下降,降低系统脱硫效率;浆液中含氯离子的量过高,会增大石膏脱水的难以程度,改变石膏晶型,使石膏晶格发生畸形改变;另外,氯离子可与多种金属离子,如Fe3+、Al、Zn形成络合物,这些络合物会包裹在CaCO3颗粒表面,使参与反应的CaCO3减少,进而影响系统脱硫效率。

  2.1.2 SO32-的影响

  氧化空气量不足会导致浆液中SO32-含量过高,当其超过一定值时,由于同离子效应CaCO3溶解度降低,造成“石灰石屏蔽现象”,使脱硫效率下降;另外,石灰石浆液吸收SO2可用双模理论解释,当液相主体中SO32-含量过高,液相传质阻力会很大,降低总传质系数,使脱硫效率降低。

  2.1.3 F-、Al3+的影响

  脱硫塔入口烟气HF、铝盐中含量过高,会导致石灰石浆液中F-、Al3+含量高。烟气中的HF溶解于浆液后,会与浆液中的Ca2+生成难溶性CaF2,CaF2会包裹吸收剂,阻止CaCO3进一步溶解,影响了吸收剂的利用率,降低脱硫效率;烟气中的Al3+也会与Ca结合生成络合物AlFx,也能影响CaCO3的离子化,使浆液中的pH降低,影响SO2的吸收。

  2.2 石膏脱水困难

  2.2.1脱硫系统石膏脱水真空皮带机异常

  设备运行故障可导致真空度下降,石膏脱水动力不足,进而导致石膏含水率升高。其原因有:①真空泵故障;②摩擦带有损坏;③真空系统不严密;④皮带机运行轨迹不平;⑤真空箱密封水失控;⑤皮带与真空箱之间有空隙:⑦滤布破损。

  2.2.2除尘设备运行效果不好

  若除尘器运行效果不好,会造成大量飞灰进入脱硫系统浆液中,这些飞灰会包裹未被氧化的CaSO3·1/2H2O,使其氧化受阻。CaSO3·1/2H2O为胶体物质,透气性差,若其进入真空皮带机,即使增加真空泵的出力也未必达到很好的脱水效果,根据实际运行经验可知,若滤饼含水率较高、粘度较大,可初步判定CaSO3·1/2H2O含量较高,飞灰含量对脱硫系统产生严重影响。

  2.2.3 Cl-含量过高

  由图1可知,石膏含水率随着石灰石浆液中氯离子含量的升高而升高,可以表明随着石灰石浆液中氯离子含量的升高,石膏脱水性能越差。由于浆液中存在大量的氯离子,石膏在结晶的过程中会包裹氯离子,被包裹的氯离子会与浆液中的钙离子结合,从而生成含有6个结晶水的化合物,使石膏含水率增加,脱水效果变差;另外,氯离子的大量存在会影响石膏结晶的过程,使石膏晶体发生晶变,产生更多种类的晶核,不利于石膏脱水。

  2.3.4浆液品质恶化

  石膏浆液中的杂质主要来自于三个方面:①煤燃烧后烟气中的灰分;②石灰石中所含的杂质;③来自其他系统中,综合利用的补充水中所含杂质。这些杂质在石灰石浆液中不参加任何的反应,一般都是通过废水系统排除,表1为某电厂石膏-石灰石湿法脱硫系统中石膏的成分,由表1可知:随着石膏中杂质含量越高,石膏脱水性能越差。

 

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