锅炉烟气石灰石-石膏法脱硫工艺常见的主要问题是:脱硫能力无法满足,常见的原因有下面三个:
1、煤质的影响:首先进入吸收塔的原烟气中所含有的二氧化硫含量的大小是对脱硫系统是否能够满足要求的最大考验。多数火电厂在运行期间都会面临着煤源紧张的问题,进煤矿点多且复杂,有时入厂的煤质会超出设计标准,煤质热值较低,硫份与灰份比较高,这一设计情况下,烟气脱硫系统可能无法满足运行需求,浆液内的颗粒物会引发吸收塔浆液密度难以降低。
2、吸收塔入口烟温影响:火电厂烟气脱硫系统入口处的烟气温度与煤炭质量与设备实际燃烧情况有关,在℃的时候二氧化硫的吸收会产生放热反应,此时一旦不经过换热器装置降低烟气的温度,吸收塔液面处的二氧化硫平衡分压将会上升,从而降低溶解度,不利于保证装置的脱硫效率。吸收塔温度越低,脱硫效果就会越佳,但有必要对温度加以控制,一旦温度过低,将会产生酸液,出现烟道入口烟道腐蚀,还会使会引起净烟气出口烟温达不到排放标准。
3、浆液品质影响:
①由于煤质含硫量超过设计值,为保证脱硫效率,带来次生问题:石灰石供浆量增大导致浆液密度高,石灰石供浆量过大会造成石膏中碳酸钙含量增大,未反应的石灰石颗粒随浆液进入脱水系统,加大脱水系统压力,同时浆液密度不好控制。
②石灰石粉品质的影响。脱硫效率与系统性能在一定程度上会受吸收剂石灰石的影响,该情况与石灰石自身反应活性和粒度有着紧密的联系。当石灰石保持着稳定的品质时,脱硫系统将也会稳定运行。石灰石中的氧化镁等杂质含量过多,在吸收塔内会影响石膏结晶的粒度和纯度,不利于石膏的结晶,同时各种杂质进入脱水机后会附着在石膏表面,阻碍石膏脱水,致使脱水机不能正常运行。
③吸收塔入口烟尘浓度大,烟气中的烟粉尘进入浆液系统,由于其粒径较小会包裹在石灰石颗粒的表面,并对石灰石的溶解造成影响,由此导致浆液中石灰石颗粒增多,浆液密度增大,石膏脱水效率降低。含尘浓度是影响吸收塔入口烟气的主要因素。吸收塔运行期间如果因为除尘器的问题,导致脱硫系统入口烟尘浓度较大,烟气飞灰将会留在浆液内,影响系统脱硫效率。飞灰内存在的重金属元素会对石灰石浆液与SO2的接触产生反作用,铝离子进入了石灰石浆液,反应后生成络合物,该物质会影响石灰石消融,并对浆液的pH值产生影响。再比如汞、镁、锌等重金属离子,进入石灰石浆液之后也会影响钙离子与硫酸根离子之间的结合,不仅降低系统脱硫效率,甚至影响石灰石的使用率。所以烟气脱硫系统在正式运行之前需要进行检测,查看烟气内的含尘量情况,防止含尘量超标。
④石膏浆液中CaSO3含量过高易生成CaSO3·1/2H2O,该物质呈针状晶体,其粒径偏小,粘性高,密度大。钙硫比反应浆液中,增大钙硫比能够方便二氧化硫的吸收,但也会同时增大石灰石使用量,无形中导致运行成本的增加。与此同时,钙硫比提升,pH值也会加大,从而降低石灰石的溶解度,影响石膏品质,所以对钙硫比的控制也尤为重要。
⑤二氧化硫浓度影响。从化学平衡的角度来看,增加反应物浓度能够推动反应朝着正反应方向移动,提升装置的脱硫效率,但二氧化硫浓度增大到某种程度后,其吸收能力反而下降。
⑥由于煤质偏离设计煤质,致使旋流站出力不足,且旋流子分离效果差,会造成底流浆液浓度和浆液量不足,此外旋流子堵塞、泄漏频繁,故障率高,致使吸收塔密度不能正常维持。
⑦浆液品质恶化,脱水机脱水效果变差,含水率大增,造成石膏脱水机带来负荷加重,严重影响脱水机安全稳定运行。
⑧pH值的影响。一般情况下,脱硫系统依据提前设定的pH值,将其与实际数值进行对比,随后完成偏差控制,确定石灰石给浆泵的阀门开合度,并有效控制好吸收剂的投料情况。这一过程中,二氧化硫浓度、机组运行负荷、石灰石品质是影响pH值的主要因素。二氧化硫气体偏酸性,能够提高浆液的PH值,方便吸收酸性气体。pH值的降低有利于加速石灰石的高效溶解。因此,有必要做好pH值的控制,以此强化脱硫塔的脱硫效果。