脫硫反應(yīng)分為五大類(lèi)：1、氣相SO2被液相吸收；2、吸收劑的溶解；3、吸收劑的中和；4、氧化反應(yīng)；5、結(jié)晶析出。

上述5個(gè)步驟是同時(shí)進(jìn)行、相互影響的。在機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)下，上述5個(gè)步驟應(yīng)處于一個(gè)相對(duì)平衡的狀態(tài)。但是當(dāng)機(jī)組工況調(diào)整或有其它原因時(shí)，需要重新建立起平衡；否則，會(huì)造成脫硫效率低，如果控制不當(dāng)會(huì)造成凈煙氣SO2超標(biāo)。

反之，如果運(yùn)行人員控制得當(dāng)?shù)脑?huà)，不僅會(huì)有效地保障脫硫高效率，而且會(huì)降低電耗和節(jié)省石灰石；漿液品質(zhì)好同時(shí)夜也有利于石膏脫水。

吸收塔系統(tǒng)主要設(shè)備介紹

1.1吸收塔介紹

吸收塔是發(fā)生吸收和氧化反應(yīng)的主要設(shè)備。吸收塔的主要功能是吸收原煙氣中的SO2、SO3、HF、HCL和粉塵，并使得最終產(chǎn)物通過(guò)脫水系統(tǒng)變?yōu)楹细竦氖嗑w。漿池上液面至噴淋層之間為吸收區(qū)；而氧化反應(yīng)則主要發(fā)生在漿池內(nèi)。

吸收區(qū)發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)：

當(dāng)然，在吸收區(qū)內(nèi)也有CaCO3參與的化學(xué)反應(yīng)，但只有很少部分的CaCO3參與了反應(yīng)。

氧化區(qū)發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)：

我廠脫硫吸收塔直徑13.2m，高度47.77m（超改后）；在機(jī)組超低排放改造時(shí)，將吸收塔溢流管提升0.5m；按照原《規(guī)程》中，吸收塔正常液位為7.05m~8.05m，可計(jì)算超低改造后吸收塔最高液位應(yīng)為8.55m；但實(shí)際中加之吸收塔漿池中漿液易產(chǎn)生泡沫，吸收塔液位往往在8.4m左右就會(huì)開(kāi)始溢流（曾做過(guò)試驗(yàn)）。

1.2吸收塔漿液循環(huán)泵主要參數(shù)介紹

吸收塔漿液循環(huán)泵主要參數(shù)（表一）

2.1吸收塔液位的控制

根據(jù)我廠《規(guī)程》中規(guī)定：吸收塔漿液在漿池內(nèi)停留時(shí)間不低于4min，且吸收塔內(nèi)液氣比不小于10.62L/m3，并結(jié)合上述吸收塔系統(tǒng)主要設(shè)備參數(shù)信息，可先假設(shè)，吸收塔液位高度為h；吸收塔內(nèi)每小時(shí)漿液循環(huán)量為V；且，可知機(jī)組在高負(fù)荷（300MW左右）下，原煙氣流量約為120萬(wàn)m3/h。以下計(jì)算均按照機(jī)組高負(fù)荷運(yùn)行工況下來(lái)計(jì)算。

可得出以下計(jì)算結(jié)果：

吸收塔內(nèi)漿液容積 = 3.14 ×（13.2/2）2×h = 136.8h

機(jī)組負(fù)荷較高時(shí)，循環(huán)泵基本運(yùn)行方式有：原有漿液循環(huán)泵三臺(tái)運(yùn)行（循環(huán)泵ABC）、原有任意兩臺(tái)漿液循環(huán)泵+新加循環(huán)泵運(yùn)行方式（循環(huán)泵ABC中任意兩臺(tái)+循環(huán)泵D）、循環(huán)泵四臺(tái)全部運(yùn)行（循環(huán)泵ABCD）。

①若，循環(huán)泵運(yùn)行ABC時(shí)，可得出每小時(shí)漿液循環(huán)量為4150 ×3=12450m3/h；

可知,4min內(nèi)循環(huán)漿液量=（12450m3/h）/60h × 4min = 830m3；

此時(shí)，吸收塔液位至少為:

h=830/136.8=6.1m

②若，循環(huán)泵運(yùn)行ABC任意兩臺(tái)+D時(shí)，可得出每小時(shí)漿液循環(huán)量為4150 ×2+6000=14300m3/h；

可知,4min內(nèi)循環(huán)漿液量=（14300m3/h）/60h × 4min = 953.3m3；

此時(shí)，吸收塔液位至少為:

h=953.3/136.8=7.0m

③若，循環(huán)泵運(yùn)行ABCD時(shí)，可得出每小時(shí)漿液循環(huán)量為4150 ×3+6000=18450m3/h；

可知,4min內(nèi)循環(huán)漿液量=（18450m3/h）/60h × 4min = 1230m3；

此時(shí)，吸收塔液位至少為:

h=1230/136.8=9.0m

思考點(diǎn)1：以上計(jì)算都是按照漿液在漿池內(nèi)停留時(shí)間為4min來(lái)計(jì)算的，假若氧化風(fēng)機(jī)風(fēng)量偏低時(shí)，勢(shì)必會(huì)以延長(zhǎng)漿液在漿池內(nèi)停留時(shí)間來(lái)彌補(bǔ)反應(yīng)的不足？

思考點(diǎn)2：該4min是機(jī)組改造前環(huán)保參數(shù)要求在100mg/m3以?xún)?nèi)而設(shè)計(jì)的；在機(jī)組改造后，現(xiàn)在環(huán)保參數(shù)要求在20mg/m3以?xún)?nèi)，相比之前的環(huán)保要求，現(xiàn)在要吸收和氧化多余的80%的SO2,依照這樣的話(huà)，對(duì)于漿液在漿池內(nèi)停留時(shí)間是不是應(yīng)該要有所延長(zhǎng)或者至少氧化風(fēng)量需要加大呢？

所以，以上計(jì)算得出的吸收塔液位是各類(lèi)循環(huán)泵運(yùn)行方式下最基本的要求，是最低液位值。

加之，漿液有冒泡現(xiàn)象，此時(shí)液位很可能是虛假的高液位，實(shí)際液位可能已經(jīng)低于了要求值，這就要求運(yùn)行值班員用心操作、精準(zhǔn)把控?。ń?jīng)驗(yàn)：可依照吸收塔液位計(jì)壓力變送器的變化來(lái)判斷是否為虛假液位）

2.2吸收塔循環(huán)泵運(yùn)行方式調(diào)整

根據(jù)我廠《規(guī)程》中規(guī)定：吸收塔內(nèi)液氣比不小于10.62L/m3。假設(shè)吸收塔內(nèi)每小時(shí)漿液循環(huán)量為V；且，機(jī)組在高負(fù)荷（300MW左右）下，原煙氣流量約為110~120萬(wàn)m3/h。

可知，（V×1000）/1200000 ≥ 10.62

可得：V ≥12744m3/h；

可知若機(jī)組原煙氣流量在120萬(wàn)左右時(shí)，每小時(shí)漿液循環(huán)量應(yīng)大于12744m3；此時(shí)，循環(huán)泵運(yùn)行方式應(yīng)采取第②類(lèi)方式。

我廠已經(jīng)完成NO.1、NO.2、NO.3、NO.4機(jī)組的超低改造工作，現(xiàn)統(tǒng)計(jì)了2018年09月25日至2018年10月26日各機(jī)組在不同負(fù)荷（常見(jiàn)負(fù)荷）下所對(duì)應(yīng)的原煙氣流量。見(jiàn)下表：

各機(jī)組負(fù)荷、原煙氣流量統(tǒng)計(jì)(表二)

2.3吸收塔內(nèi)漿液PH控制

理論上，吸收塔漿液PH值在4.5時(shí)，亞硫酸根離子氧化速率最快，實(shí)際運(yùn)行中，當(dāng)PH值較低時(shí)，石灰石（CaCO3）的消溶主要靠物理過(guò)程（反應(yīng)物從石灰石顆粒中遷移出來(lái)的擴(kuò)散過(guò)程）但擴(kuò)散速度限制著整個(gè)吸收塔內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)；而漿液PH值在5.0~7.0時(shí)，顆粒表面的化學(xué)動(dòng)力學(xué)過(guò)程是起主要作用的，有利于反應(yīng)的快速進(jìn)行。

我廠規(guī)定吸收塔漿液PH值控制在5.0~6.0，該P(yáng)H值范圍我個(gè)人覺(jué)得只能適應(yīng)于超低改造之前的機(jī)組（凈煙氣SO2不超100mg/m3的要求）而不能應(yīng)用于超低改造后的機(jī)組，因?yàn)槌透脑旌蟮臋C(jī)組凈煙氣SO2要求值非常低，這就需要我們運(yùn)行人員把各個(gè)參數(shù)以及設(shè)備的運(yùn)行方式調(diào)控的非常好才能滿(mǎn)足超改機(jī)組的新要求。

當(dāng)脫硫吸收塔供漿方式只依照凈煙氣SO2值來(lái)操控，凈煙氣SO2偏高就繼續(xù)供漿，往往會(huì)忽視了此時(shí)吸收塔漿液的PH值，可能會(huì)經(jīng)常偏高。

此種操作方式，直接會(huì)導(dǎo)致吸收塔漿液內(nèi)CaCO3含量會(huì)越來(lái)越多，且亞硫酸根因氧化速率變慢也會(huì)富集，久而久之就會(huì)發(fā)生石灰石“鈍化現(xiàn)象”（CaCO3被亞硫酸鹽包裹，無(wú)法與煙氣中SO2接觸進(jìn)而發(fā)生反應(yīng)）最終導(dǎo)致吸收塔漿液品質(zhì)慢慢惡化，甚至凈煙氣SO2不好控制。

3.運(yùn)行人員可采取的主要措施

3.1嚴(yán)格控制脫硫吸收塔漿液PH值在4.6~5.6

（1）供漿方式和供漿量的多少直接影響著吸收塔內(nèi)漿液PH值的變化，由于PH值規(guī)定范圍狹小，所以在供漿方式上要采取小流量供漿方式，以緩慢的節(jié)奏來(lái)調(diào)控PH值，這樣便于提早做好啟動(dòng)供漿泵或停止供漿泵的準(zhǔn)備，有利于更好的將PH值控制在4.6~5.6。

（2）小流量供漿時(shí)，由于供漿泵管道出口處采取閥門(mén)半開(kāi)節(jié)流措施，石灰石漿液在管道內(nèi)流速會(huì)下降，為了防止?jié){液在管道內(nèi)沉積或堵塞，石灰石漿液密度要求控制在1240Kg/m3以?xún)?nèi)，規(guī)定石灰石漿液箱內(nèi)漿液密度在1200~1240Kg/m3為宜。

強(qiáng)調(diào)：供漿泵啟停必須嚴(yán)格參照PH值。若，PH值還未接近4.6時(shí)（偏高），凈煙氣SO2較高或者稍微超出20mg/m3時(shí)，可采用除霧器上層沖洗水來(lái)臨時(shí)壓制凈煙氣SO2，待PH值降至4.6或接近時(shí)可啟動(dòng)供漿泵向塔內(nèi)補(bǔ)漿；當(dāng)PH值為4.6或低于4.6時(shí)，若凈煙氣SO2比較低（甚至是個(gè)位數(shù)）也要啟動(dòng)供漿泵，將PH值控制在4.6~5.6的范圍內(nèi)。

3.2嚴(yán)格控制吸收塔內(nèi)液氣比值不小于10.62L/m3

以（表二）中統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看，NO.1機(jī)組原煙氣流量較其它機(jī)組在同負(fù)荷下的原煙氣流量要大；按照液氣比的計(jì)算公式，可以明確當(dāng)NO.1機(jī)組在負(fù)荷為290MW或以上時(shí)就應(yīng)該采用第②類(lèi)循環(huán)泵運(yùn)行方式（原循環(huán)泵任意兩臺(tái)+循環(huán)泵D）；其它機(jī)組原煙氣流量較低，所以會(huì)出現(xiàn)NO.3、NO.4機(jī)組的環(huán)保參數(shù)比較好控制，特別是在低負(fù)荷式，凈煙氣SO2值會(huì)降到接近“0”值。

調(diào)整循環(huán)泵運(yùn)行方式，最主要是看原煙氣流量的大?。粏我揽繖C(jī)組負(fù)荷的大小來(lái)決定循環(huán)泵的運(yùn)行方式是盲目的、不正確的。

3.3嚴(yán)格控制吸收塔液位足夠高，滿(mǎn)足吸收塔漿液在漿池內(nèi)滯留時(shí)間不低于4min

理論上吸收塔液位越高，漿液在吸收塔內(nèi)滯留的時(shí)間就越長(zhǎng)，也越有利于氧化反應(yīng)的進(jìn)行和晶體的長(zhǎng)大，對(duì)塔內(nèi)整體的化學(xué)反應(yīng)都有推動(dòng)作用?？梢?jiàn)，在調(diào)整吸收塔漿液循環(huán)泵運(yùn)行方式的時(shí)候，必須要考慮到吸收塔液位是否足夠高，是否可以滿(mǎn)足吸收塔漿液在漿池內(nèi)滯留時(shí)間不低于4min。按照計(jì)算公式，可以精確的計(jì)算出：

①當(dāng)循環(huán)泵運(yùn)行ABC三臺(tái)時(shí)，吸收塔液位必須高于6.1米；

②當(dāng)循環(huán)泵運(yùn)行ABC任兩臺(tái)+循環(huán)泵D時(shí)，吸收塔液位要高于7.0米；

③當(dāng)循環(huán)泵運(yùn)行ABCD四臺(tái)時(shí)，吸收塔液位要高于9.0米（我廠吸收塔液位無(wú)法達(dá)到，所以不建議長(zhǎng)時(shí)間同時(shí)運(yùn)行四臺(tái)循環(huán)泵，會(huì)導(dǎo)致亞硫酸根富集，漿液品質(zhì)惡化）；

結(jié)合我廠實(shí)際情況，建議將吸收塔液位控制在7.2~7.8米。

4.脫硫運(yùn)行方式調(diào)整前和調(diào)整后，各機(jī)組凈煙氣SO2超標(biāo)統(tǒng)計(jì)如下

4.1運(yùn)行方式調(diào)整前：

按照原來(lái)供漿方式和循環(huán)泵運(yùn)行方式以及吸收塔液位控制方式等，記錄了從2018年09月26日到10月18日共23天的各機(jī)組超標(biāo)情況：

各機(jī)組凈煙氣SO2超標(biāo)統(tǒng)計(jì)（表三）

4.2運(yùn)行方式調(diào)整后：

依照以上“運(yùn)行人員可采取的主要措施”后統(tǒng)計(jì)了2018年10月19日至11月12日共計(jì)25天各機(jī)組凈煙氣SO2超標(biāo)情況：

各機(jī)組凈煙氣SO2超標(biāo)統(tǒng)計(jì)（表四）

依據(jù)上兩表記錄，得出結(jié)論：運(yùn)行方式未調(diào)整前23天4臺(tái)機(jī)組累計(jì)共超標(biāo)15次；而采用新的運(yùn)行方式調(diào)整后25天4臺(tái)機(jī)組累計(jì)共超標(biāo)3次?？梢钥隙?，我廠脫硫采用新的運(yùn)行方式對(duì)機(jī)組凈煙氣SO2的控制是非常有效果的。