安永峰，竇海峰，廖依建

（中國(guó)石油寧夏石化公司，寧夏銀川750026）

濕法脫硫粉塵超標(biāo)的原因分析及處理措施

安永峰，竇海峰，廖依建

（中國(guó)石油寧夏石化公司，寧夏銀川750026）

本文通過(guò)針對(duì)寧夏石化公司1#、2#燃煤鍋爐煙氣脫硫裝置運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)粉塵超標(biāo)問(wèn)題，經(jīng)過(guò)脫硫塔內(nèi)部除霧器改造后，進(jìn)行了一系列的工藝調(diào)整，發(fā)現(xiàn)脫硫塔除霧效果仍不理想，脫硫塔出口煙氣夾帶石膏漿液。據(jù)此進(jìn)行了脫硫塔二次內(nèi)部改造，實(shí)現(xiàn)了粉塵達(dá)標(biāo)排放，滿(mǎn)足了環(huán)保要求，具有良好的社會(huì)效益。

濕法脫硫；煙氣粉塵濃度；工藝參數(shù)；除霧效果

1　系統(tǒng)改造前運(yùn)行情況

本公司投用的1#、2#燃煤鍋爐煙氣脫硫裝置于2008年3月開(kāi)工建設(shè)，2009年10月竣工投入生產(chǎn)運(yùn)行，其任務(wù)是對(duì)1#、2#燃煤鍋爐的煙氣進(jìn)行脫硫處理，處理后煙氣中的SO2含量小于100 mg/m3，煙塵含量小于50 mg/m3。該裝置的脫硫工藝選用石灰－石膏濕法煙氣脫硫，其原理是：以石灰漿液作為吸收劑對(duì)煙氣進(jìn)行逆流洗滌，反應(yīng)生成半水亞硫酸鈣（CaSO3·1/2H2O）并以小顆粒狀轉(zhuǎn)移到漿液中，利用空氣強(qiáng)制氧化生成二水硫酸鈣（CaSO4·2H2O）結(jié)晶，即石膏。用排出泵將塔內(nèi)反應(yīng)后的石膏漿液抽出，送往石膏旋流器進(jìn)行濃縮和顆粒分離，旋流器頂流濃度小的細(xì)顆粒漿液溢流返回脫硫塔；底流濃度大粗顆粒的漿液送往真空皮帶機(jī)進(jìn)行石膏脫水。

石灰－石膏濕法煙氣脫硫工藝流程［1］（見(jiàn)圖1）。

圖1　石灰-石膏濕法煙氣脫硫工藝流程

鍋爐煙氣經(jīng)電除塵器除塵后，由引風(fēng)機(jī)依次送入脫硫塔進(jìn)行脫硫和脫水除霧后成為凈煙氣，進(jìn)入煙囪排放。

在工藝參數(shù)調(diào)整和設(shè)備改造前，煙氣出口粉塵在50 mg/m3以?xún)?nèi)，已超過(guò)環(huán)保要求規(guī)定的煙氣出口粉塵濃度20 mg/m3以?xún)?nèi)的要求。

2　脫硫系統(tǒng)第一次改造

脫硫系統(tǒng)第一次改造是拆除了脫硫塔原有兩級(jí)平板式除霧器，更換為兩級(jí)屋脊式除霧器并在除霧器下方增加一級(jí)管式除霧器，以增強(qiáng)脫水、除霧效果。

改造后煙氣出口粉塵濃度在20 mg/m3～28 mg/m3，沒(méi)有達(dá)到粉塵濃度小于20 mg/m3的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。

3　工藝參數(shù)調(diào)整

為確保煙氣出口濃度達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，從以下四個(gè)方面進(jìn)行了工況調(diào)整，并監(jiān)控粉塵的變化情況。具體如下：

3.1循環(huán)泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)調(diào)整

（1）1臺(tái)循環(huán)泵運(yùn)行時(shí)：現(xiàn)場(chǎng)采集24組粉塵數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算，出口粉塵含量平均為72.38 mg/m3。

（2）2臺(tái)循環(huán)泵運(yùn)行時(shí)：現(xiàn)場(chǎng)采集168組粉塵數(shù)據(jù)，隨機(jī)抽取24組作為對(duì)比數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算，出口粉塵含量平均為32.6 mg/m3。

經(jīng)以上數(shù)據(jù)分析可以看出：其他條件相同的工況下，2臺(tái)循環(huán)泵運(yùn)行比1臺(tái)循環(huán)泵運(yùn)行時(shí)的出口粉塵含量低約40 mg/m3。

3.2脫硫塔除霧器沖洗時(shí)間的調(diào)整

（1）除霧器沖洗完1 h～2 h后取樣數(shù)據(jù)：現(xiàn)場(chǎng)共采集30組數(shù)據(jù)，隨機(jī)抽取24組作為對(duì)比數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算，出口粉塵含量平均為34.1 mg/m3。

（2）除霧器沖洗完3 h～4 h后取樣數(shù)據(jù)：現(xiàn)場(chǎng)共采集138組數(shù)據(jù)，隨機(jī)抽取24組作為對(duì)比數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算，出口粉塵含量平均為11.8 mg/m3。

其他條件相同的工況下，沖洗水沖洗完3 h～4 h后比沖洗完1 h～2 h后的粉塵取樣數(shù)據(jù)低22.3 mg/m3。

3.3將除霧器沖洗水改為脫鹽水

除霧器沖洗水改為脫鹽水，其他條件相同的工況下，現(xiàn)場(chǎng)共采集11組數(shù)據(jù)，平均粉塵含量為29.72 mg/m3。在脫硫除霧器沖洗水改為脫鹽水時(shí)，粉塵含量基本在17 mg/m3～50 mg/m3，粉塵試驗(yàn)數(shù)據(jù)趨勢(shì)（見(jiàn)圖2）。

圖2　粉塵試驗(yàn)數(shù)據(jù)圖

3.4鍋爐氧量調(diào)整

鍋爐氧含量與粉塵對(duì)比趨勢(shì)（見(jiàn)圖3）?？刂棋仩t氧含量在3.5%～4.8%，現(xiàn)場(chǎng)共采集28組數(shù)據(jù)，脫硫出口粉塵平均在18.23 mg/m3，從圖3趨勢(shì)反映看出，在鍋爐氧含量低于4.5%時(shí)，出口粉塵含量在10 mg/m3～25 mg/m3。

3.5工藝運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整

通過(guò)以上的試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，在脫硫裝置正常運(yùn)行條件下，即控制石膏漿液密度在1 150 mg/m3以下，且pH值在5.5～6.0。脫硫及鍋爐的運(yùn)行工況做出以下調(diào)整后，煙氣出口粉塵濃度在10 mg/m3～25 mg/m3，尚未完全控制在環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。

（1）在保證脫硫SO2排放不超標(biāo)情況下，脫硫系統(tǒng)可保留2臺(tái)漿液循環(huán)泵運(yùn)行。

（2）出口粉塵超標(biāo)時(shí)立即暫停脫硫塔除霧器沖洗，但沖洗時(shí)間間隔不超過(guò)4 h。

（3）鍋爐氧含量控制在3.6%～4.5%。

圖3　粉塵含量與鍋爐氧含量對(duì)比圖

4　脫硫系統(tǒng)第二次改造

通過(guò)以上工藝調(diào)整，經(jīng)測(cè)試，脫硫入口的粉塵在10 mg/m3以?xún)?nèi)，但粉塵出口仍時(shí)有超出20 mg/m3，因此懷疑粉塵超標(biāo)的原因仍是除霧器效果不佳造成的，出口有少量漿液夾帶。

脫硫后的煙氣以一定的速度流經(jīng)除霧器，煙氣被快速、連續(xù)改變運(yùn)動(dòng)方向，因離心力和慣性的作用，煙氣內(nèi)的霧滴撞擊到除霧器葉片上被捕集下來(lái)，霧滴匯集形成水流，因重力的作用，下落至漿液池內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了氣液分離，使得流經(jīng)除霧器的煙氣達(dá)到除霧要求后排出。一般來(lái)講除霧器的除霧效率隨氣流速度的增加而增加，這是由于流速高，作用于霧滴上的慣性力大，有利于氣液的分離。但是，流速過(guò)高會(huì)造成二次帶水，從而降低除霧效率。因此，盡量使煙氣通過(guò)除霧器斷面的流速最高且又不致二次帶水，擬定流速選定在3.5 m/s～4.5 m/s，并對(duì)脫硫塔進(jìn)行了二次改造，改造如下：

（1）縮小脫硫塔除霧器段的流通面積，提高煙氣流速。將原有的除霧器兩端各拆除1 300 mm長(zhǎng)模塊，使用玻璃鋼板封堵，玻璃鋼板與梁搭接處確保不漏風(fēng)。

（2）封蓋脫硫塔內(nèi)部旋流子（24個(gè)），提高脫硫部件內(nèi)煙氣流速來(lái)提高脫硫塔除塵效率。

改造前后粉塵數(shù)據(jù)對(duì)比（見(jiàn)表1、表2）。

表1　改造前粉塵取樣數(shù)據(jù)

表2　改造后粉塵取樣數(shù)據(jù)

從以上數(shù)據(jù)可以得出：在脫硫塔改造后粉塵取樣數(shù)據(jù)平均為16.3 mg/m3，工況基本趨于穩(wěn)定（見(jiàn)圖4）。

圖4　改造前后粉塵對(duì)比趨勢(shì)圖

5　運(yùn)行效果評(píng)價(jià)

經(jīng)過(guò)兩次脫硫塔的改造和一系列的工藝參數(shù)的調(diào)整，脫硫出口粉塵的含量低于20 mg/m3，滿(mǎn)足環(huán)保要求，收到了良好的社會(huì)效益。

［1］王淮.中國(guó)石油寧夏石化公司燃煤鍋爐煙氣脫硫工程［S］.中國(guó)石油寧夏石化公司，2012.

Wet desulphurization dust exceeds the cause analysis and treatment measures

AN Yongfeng，DOU Haifeng，LIAO Yijian
（PetroChina Ningxia Petrochemical Company，Yinchuan Ningxia 750026，China）

This article through to in Ningxia petrochemical company 1#，2#coal boiler flue gas desulfurization device，excessive dust problems during the operation of desulfurization tower with an inner demister after modification，conducted a series of process adjustment，mist effect is not ideal，found that the desulfurization tower outlet flue gas desulfurization tower with gypsum slurry.On the basis of the desulfurization tower secondary internal renovation，implements the dust discharging standard，meet the requirements of environmental protection，has the good social efficiency.

wet desulphurization；flue gas dust concentration；process parameters；effect of mist

TE965

A

1673-5285（2016）09-0130-04

10.3969/j.issn.1673-5285.2016.09.031

2016－08-02

安永峰，大學(xué)本科，現(xiàn)在寧夏石化公司水汽部從事煙氣脫硫工藝管理工作。