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(山西陽(yáng)煤豐喜集團(tuán)臨猗分公司，山西 臨猗 044100)

我公司鍋爐煙氣脫硫裝置2013年有一段時(shí)間沒(méi)有硫酸銨產(chǎn)品產(chǎn)出，造成煙氣帶出物增多、煙塵含量超標(biāo)的現(xiàn)象。尤其是2013年12月底，發(fā)現(xiàn)脫硫塔出口煙氣SO2含量達(dá)602 mg/m3、煙塵達(dá)480 mg/m3、氮氧化物226 mg/m3，當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門甚至給我們下達(dá)了整改通知單。公司對(duì)此非常重視，聘請(qǐng)專家對(duì)脫硫工藝進(jìn)行調(diào)整。

1 影響硫酸銨結(jié)晶的因素

硫酸銨晶體為無(wú)色斜方結(jié)晶或白色顆粒，飽和水溶液pH值5.5，相對(duì)密度1.77，溫度在280 ℃以上時(shí)分解，在水中的溶解度見表1。

表1 硫酸銨的溶解度

由表1可以看出，溶液溫度稍微變化對(duì)硫酸銨溶解度的影響并不大。影響硫酸銨結(jié)晶的因素有：① 反應(yīng)器的工作溫度；② 母液的酸度，如pH值；③ 母液中的雜質(zhì)。雜質(zhì)易與硫酸銨飽和溶液形成穩(wěn)定的乳濁液并附著在晶體表面，阻礙晶體的生長(zhǎng)，打破固液平衡，使母液過(guò)飽和度升高，不僅使晶體強(qiáng)度降低，同時(shí)形成大量針狀晶核，迅速充滿溶液，破壞正常操作。

2 脫硫系統(tǒng)存在的問(wèn)題

2.1 為保證SO2排放達(dá)標(biāo)，氨水加入量過(guò)大

由于硫酸銨水溶液呈酸性，氨水加入量過(guò)大，在過(guò)高的pH值條件下，硫酸銨更易溶解，使溶液的過(guò)飽和度升高，造成結(jié)晶困難，晶體難以成長(zhǎng)，溶液中沒(méi)有形成硫酸銨晶體，導(dǎo)致出料困難。未能形成晶體的硫酸銨形成氣溶膠，被煙氣帶到煙囪，有部分會(huì)在煙道中析出，造成煙道中積存物過(guò)多，煙氣帶出物增多，煙氣抬升高度不夠。

2.2 氧化空氣量不足

現(xiàn)有的氧化風(fēng)機(jī)風(fēng)量設(shè)計(jì)為40 m3/h(1臺(tái))，按實(shí)際情況，必須2臺(tái)氧化風(fēng)機(jī)全開才能確保有硫酸銨晶體析出。一是受溶液中灰塵的影響，降低了氧氣與亞硫酸銨接觸的機(jī)會(huì)；二是在出不了硫酸銨產(chǎn)品時(shí)，氧化風(fēng)機(jī)功率明顯降低(從風(fēng)機(jī)電流就可以明顯看出)，風(fēng)機(jī)跳閘次數(shù)增多。在風(fēng)機(jī)檢修的情況下，漿液狀況惡化，因?yàn)榱蛩徜@晶體在氧氣量不足的情況下更難以成長(zhǎng)，亞硫酸銨、硫酸銨、亞硫酸氫銨形成氣溶膠隨煙氣被帶出，進(jìn)而分解或沉積，結(jié)果是煙氣SO2含量超標(biāo)，煙氣含塵量超標(biāo)，情況更加糟糕。為避免煙氣中SO2含量超標(biāo)，操作上加大氨水的加入量，可是這也造成了氨逃逸增多，煙氣中煙塵和SO2含量不達(dá)標(biāo)，形成惡性循環(huán)，整個(gè)脫硫系統(tǒng)變得更加復(fù)雜。

2.3 灰塵的影響

現(xiàn)有的75 t/h(2臺(tái))和130 t/h鍋爐電除塵器由于年久失修，除塵效率大大降低，導(dǎo)致帶入脫硫系統(tǒng)的灰塵過(guò)多，超過(guò)設(shè)計(jì)值300 mg/m3。煙氣脫硫主要依靠的是溶液中的亞硫酸銨來(lái)吸收煙氣中的SO2，當(dāng)漿液中灰塵含量過(guò)高，吸收液從噴頭中噴出時(shí)，煙氣逆流而上，接觸到灰塵的煙氣中的SO2肯定無(wú)法去除；如果開兩層噴淋，灰塵過(guò)多時(shí)出口SO2仍會(huì)超標(biāo)；有時(shí)必須開三層噴淋，也就是開3臺(tái)循環(huán)泵才能使SO2達(dá)標(biāo)排放。另外，原料煤煤質(zhì)變化時(shí)，從電除塵器出來(lái)的氣體中灰塵含量肯定會(huì)有變化，這種變化過(guò)大時(shí)，會(huì)影響硫酸銨結(jié)晶，比如漿液滴度需要改變，出料時(shí)的固液比也需要視情況變化。這些都需要在實(shí)際生產(chǎn)中進(jìn)行摸索，因?yàn)榱蛩徜@結(jié)晶是在一個(gè)動(dòng)態(tài)環(huán)境中完成的，氣相、液相和固相并存，外界條件如煙氣的壓力和溫度變化不大，系統(tǒng)主要受灰塵含量變化的影響，由此要求操作調(diào)節(jié)要跟著變化，需要操作人員根據(jù)具體情況進(jìn)行判斷，否則會(huì)造成溶液狀況的惡化。

灰塵還影響到硫酸銨產(chǎn)品的品質(zhì)，使產(chǎn)品發(fā)黑發(fā)暗；由于結(jié)晶顆粒小，灰塵多，產(chǎn)品沒(méi)有光澤而呈灰色。

3 操作中的改進(jìn)方法

3.1 加氨位置的改變

切實(shí)控制好氨水的加入量，保證漿液pH值不影響硫酸銨結(jié)晶。以前用pH試紙來(lái)檢測(cè)漿液pH值，這也存在很大的不確定性——取液的時(shí)間和位置難以把握，有時(shí)候剛加入氨水馬上用試紙做pH值，且取液口就在加氨水的位置，造成檢測(cè)出來(lái)的pH值偏高，以為加氨水加多了，實(shí)際情況可能不是這樣的。現(xiàn)在把加氨水位置改到循環(huán)泵出口，也就是氨水是從噴頭噴出來(lái)的，形成的扇面噴射流可以使?jié){液pH值更加均衡，不會(huì)存在某個(gè)地方pH值大而某個(gè)地方pH值小。這個(gè)改進(jìn)比較合理。

3.2 用滴度來(lái)控制加氨量

加氨水量一直是一個(gè)難題，因?yàn)橛迷嚰埡茈y真正確定溶液的pH值?，F(xiàn)在是做漿液滴度，取一大瓶溶液用硫酸和甲基紅來(lái)做，甲基紅的pH值變色范圍4.4(紅)～6.2(黃)。具體操作為，用試管量取一定的硫酸銨漿液，加入幾滴甲基紅，用硫酸來(lái)滴定；硫酸裝在有刻度的試管里，控制加入硫酸的滴度，要使甲基紅變紅需要多少滴。當(dāng)然這要有經(jīng)驗(yàn)或需從實(shí)際操作中得來(lái)，因?yàn)椴煌瑵{液會(huì)對(duì)應(yīng)不同的滴度。一經(jīng)確定以后，如果外界條件沒(méi)有大的變化，不要輕易改變，否則會(huì)造成硫酸銨無(wú)法結(jié)晶或結(jié)晶不暢而使?jié){液狀況惡化，破壞正常操作。

3.3 增加氧化空氣量

計(jì)算得出，空氣流量Q=70 m3/h，即補(bǔ)充空氣量約為11 m3/min。為防止液體倒流入空氣罐，管道上可加兩只止逆閥和一只截止閥。此舉可有效增加氧化空氣量，風(fēng)機(jī)沒(méi)有故障時(shí)，可關(guān)閉新增管線上的截止閥；風(fēng)機(jī)檢修時(shí)，打開此閥門。其調(diào)節(jié)方便，有效保障了脫硫系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

4 改造效果

2014年1月，煙氣排放情況明顯好轉(zhuǎn)，在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為，煙氣壓力2.87 Pa、流速3.7 m/s、濕度4.9%、含氧量19.79%、粉塵含量35.15 mg/m3、SO2178.26 mg/m3、NO 1.2 mg/m3。

4.1 氨水消耗量減少

控制好溶液的滴度后，在外界條件沒(méi)有大的變化的情況下，出料還比較順利，每隔一天出一次料；因灰塵比較多，硫酸銨成品顏色呈灰色。相較改造之前，氨水消耗量明顯減少，原每班要消耗氨水10 m3左右，現(xiàn)在每班只需6～7 m3。以前工人對(duì)漿液pH值拿捏不準(zhǔn)，加氨依據(jù)是只看出口SO2在線監(jiān)測(cè)含量，高了多加，少了不加。如今每?jī)蓚€(gè)小時(shí)做一次漿液滴度，工人心中有數(shù)，不再盲目加氨。整個(gè)脫硫系統(tǒng)運(yùn)行也比較順暢。

4.2 煙氣達(dá)標(biāo)排放

煙囪排出煙氣的顏色比以前淡，抬升高度也可以，不象以前煙氣就在煙囪口擴(kuò)散，煙塵在低處彌漫，對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境產(chǎn)生不利影響。如今空氣質(zhì)量得到明顯改善，天空明朗了，而且產(chǎn)品硫酸銨可用作生產(chǎn)復(fù)合肥的原料，能產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。