文_韓靜 徐彪 李長青 天津軍糧城發(fā)電有限公司

近幾年來，隨著國家對環(huán)保要求的提高，特別是對燃煤電廠的煙氣排放指標(biāo)要求越來越嚴(yán)格，排放出口數(shù)值越來越低，限制的污染物種類也越來越多，排污超標(biāo)的處罰也越來越嚴(yán)重。鍋爐煙氣處理系統(tǒng)不再是附屬設(shè)備，成為電廠的第四個(gè)主系統(tǒng)。2014年的超凈排放改造，出口煙塵濃度達(dá)到5mg/m3。2019年的煙羽脫白改造，排煙溫度在采暖期/非采暖季控制在45℃/48℃。目前廢水零排放改造也陸續(xù)進(jìn)行，水質(zhì)的改變給脫硫設(shè)備帶來很大的挑戰(zhàn)。吸收塔內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)受多種因素的制約：煙氣成分、石灰石中各成分及使用的工藝水水質(zhì)；相互影響、相互制約。

1 吸收塔漿液倒灌

五期和六期的吸收塔都出現(xiàn)漿液倒灌，嚴(yán)重的漿液倒灌會造成機(jī)組的非計(jì)停。吸收塔中的漿液為酸性，pH值低。如果倒灌的漿液不多，會沉積在煙道中，引起引風(fēng)機(jī)出口至吸收塔入口處煙道的低溫腐蝕，造成煙道滲漏。同時(shí)漿液中含有石膏固體，沉積在煙道上。大量的石膏淤積在吸收塔入口處影響煙氣的流場，增加系統(tǒng)阻力。但是當(dāng)大量的漿液進(jìn)入引風(fēng)機(jī)后，引風(fēng)機(jī)的葉片會嚴(yán)重?fù)p壞造成風(fēng)機(jī)停運(yùn)，引起鍋爐的主燃料跳閘。

軍糧城發(fā)電有限公司五期兩臺機(jī)組的煙道長，漿液倒灌的現(xiàn)象不明顯，且布袋除塵器對細(xì)小塵粒的捕集效果好，對油污也有一定的捕集能力，在點(diǎn)爐初期鍋爐投油助燃時(shí)未產(chǎn)生大量的漿液倒灌。但是在每次停機(jī)時(shí)檢查一級吸收塔入口煙道時(shí)會發(fā)現(xiàn)，靠近脫硫段的低溫省煤器受熱面有漿液沉積，大大影響換熱效率。在吸收塔入口處煙道有石膏的淤積，造成事故噴淋噴嘴的堵塞，緊急情況下事故噴淋不能正常使用，達(dá)不到降低煙溫的作用。六期11#機(jī)組引風(fēng)機(jī)出口至吸收塔入口位置較近，且除塵方式為電除塵器，電除塵器對微小顆粒和油污的捕集能力不如布袋除塵器。在點(diǎn)爐初期投油助燃時(shí)，吸收塔內(nèi)產(chǎn)生的小空氣泡被油污包圍后穩(wěn)定性高，不易破碎。如果塔內(nèi)漿液置換不及時(shí)，大量的氣泡聚集在上部，造成液位計(jì)失真誤以為塔內(nèi)液位低，容易發(fā)生漿液倒灌情況。

為解決此問題，要求運(yùn)行人員平時(shí)加強(qiáng)吸收塔溢流管的巡視檢查，合理控制液位。特別是在點(diǎn)爐初期，增加消泡劑的投放次數(shù)。另外研究表明：消泡劑對氣泡具有選擇性，每種消泡劑只針對一類氣泡有較好的去除作用。五期、六期的除塵方式不同，粉塵隨著煙氣進(jìn)入吸收塔中會導(dǎo)致吸收塔內(nèi)氣泡的化學(xué)性質(zhì)也不同，因此在選擇消泡劑時(shí)應(yīng)考慮此因素。

2 脫硫廢水、污泥量大，壓濾機(jī)使用頻繁

吸收塔中的漿液經(jīng)石膏排出泵輸送至一次旋流站后開始產(chǎn)生脫硫廢水，含大顆粒的漿液下沉至脫水皮帶機(jī)，抽真空后變成含水率＜10%的石膏。含小顆粒物質(zhì)的漿液進(jìn)入溢流箱后再經(jīng)過廢水旋流站后進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)。另一路廢水的產(chǎn)生是濾布濾餅沖洗水及汽液分離器產(chǎn)生的水進(jìn)入濾液箱不回收利用變成脫硫廢水，即：

石膏排出泵→一次旋流站→一次旋流站溢流部分→溢流箱→廢水旋流站→廢水箱→三聯(lián)箱加藥處理→絮凝下來的污泥→壓濾機(jī)。

石膏排出泵→一次旋流站→底流至真空皮帶機(jī)→濾布濾餅沖洗水及氣液分離器產(chǎn)生的水→濾液箱→通過濾液泵至廢水。

控制廢水量的解決需要借助化學(xué)監(jiān)督。在脫硫系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行中，化學(xué)監(jiān)督是必不可少的監(jiān)測手段，能夠從脫硫反應(yīng)的化學(xué)過程方面提供依據(jù)和指導(dǎo)，對實(shí)際運(yùn)行中存在的問題進(jìn)行分析和判斷，進(jìn)而找出有效的應(yīng)對措施?；瘜W(xué)監(jiān)督的目的通常分為3個(gè)方面內(nèi)容：①在線儀表校驗(yàn)；②日常性能監(jiān)測；③環(huán)保驗(yàn)收試驗(yàn)。

其中日常性能檢測對運(yùn)行的調(diào)整具有很大的指導(dǎo)。如檢測吸收塔漿液的pH值、溫度、密度、濃度、亞硫酸根、鎂離子、鋁離子、氯離子、氟離子等。工藝水成分：密度、懸浮物、鈣離子、氯離子等；外排廢水成分：重金屬、pH、COD、SS等?；瘜W(xué)檢測的周期在《燃煤電廠煙氣脫硫裝置運(yùn)行導(dǎo)則》中給出以下建議，詳見表1。

表1

針對減少脫硫廢水量及污泥量，需要從廢水產(chǎn)生的源頭進(jìn)行控制。通過監(jiān)測吸收塔漿液的石灰石、二水石膏及亞硫酸鈣、氯離子的濃度，合理控制出石膏的頻率來減小石膏廢水的產(chǎn)生量。如果漿液中的石灰石和亞硫酸鈣的含量高，說明吸收塔中的反應(yīng)不充分，應(yīng)減少石灰石漿液的供應(yīng)，延長漿液在吸收塔中的停留時(shí)間，產(chǎn)生更多的大顆粒石膏。大顆粒的石膏不僅易脫水，而且不易堵塞真空皮帶機(jī)濾布的孔隙，延長濾布的使用壽命，同時(shí)減小廢水的產(chǎn)生。

在現(xiàn)有系統(tǒng)中，收集的濾液通過濾液泵回吸收塔、去石灰石漿液箱作為制漿用水、直接去脫硫廢水三聯(lián)箱處理。濾液的回收再利用可以減小脫硫廢水量。通過化學(xué)監(jiān)督，監(jiān)測濾液中的氯離子、鐵離子、鎂離子的濃度。若氯離子濃度不高，可以回收重復(fù)利用，作為吸收塔補(bǔ)給水或者作為石灰石制漿用水。這樣不僅減少了去廢水系統(tǒng)的水量，達(dá)到廢水、污泥的減排作用；還減小了工藝水的用水量。

3 脫硫廢水污泥粘稠

脫硫廢水污泥粘稠也是一直難解決的問題。經(jīng)過壓濾機(jī)擠壓后的污泥粘在濾布上，脫水后的污泥可自行掉入污泥運(yùn)輸車中，但如果污泥粘稠不能完全脫落下來，粘在濾布上的污泥使得濾布之間會存在間隙影響下次擠壓污泥。

造成污泥粘稠的原因，目前有兩種主流的解釋：一是由于三聯(lián)箱中的絮凝箱加入過多的絮凝劑、助凝劑造成污泥粘稠；二是由于漿液中亞硫酸鈣的含量高，造成污泥粘稠。

脫硫廢水進(jìn)入三聯(lián)箱先進(jìn)入CaO進(jìn)行堿性調(diào)節(jié)，堿性調(diào)節(jié)的目的是為了使廢水中的重金屬離子進(jìn)行絡(luò)合沉淀，然后再加入絮凝劑使小顆粒的沉淀變成大顆粒。如果是第一種原因，解決方法為增加中和箱的pH值，有助于重金屬離子的沉淀，根據(jù)廢水的濃度調(diào)整加藥量。如果是由于廢水中亞硫酸根較高，監(jiān)測吸收塔漿液中亞硫酸鈣的含量，如果濃度大，查找氧化風(fēng)機(jī)的問題或者是延長吸收塔置換漿液的時(shí)間。

通過大量的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找出廢水濃度與加藥量之間的關(guān)系、吸收塔漿液中亞硫酸根的濃度與污泥粘稠的關(guān)系，為今后的運(yùn)行調(diào)整提供參考。

4 結(jié)語

石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)在燃煤電廠廣泛應(yīng)用。吸收塔內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)是復(fù)雜的，受多種因素的制約，相互影響、相互促進(jìn)。某種離子在一定濃度范圍內(nèi)會促進(jìn)反應(yīng)的發(fā)生，當(dāng)達(dá)到一定量時(shí)又有可能產(chǎn)生預(yù)制作用。吸收塔漿液倒灌、脫硫廢水污泥量大、壓濾機(jī)使用頻次高及污泥粘稠這些問題還需要專業(yè)人員作進(jìn)一步的研究。在化學(xué)監(jiān)督大量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)下指導(dǎo)運(yùn)行操作，減少設(shè)備的缺陷率。

目前為了滿足國家對燃煤電廠污染物濃度及總量控制的排放要求，降低排煙溫度的煙羽消白工程、廢水零排放系統(tǒng)也在大力推廣中，很多電廠都已經(jīng)成熟運(yùn)行。在廢水零排放系統(tǒng)中，脫硫工藝水水質(zhì)的改變、新增系統(tǒng)的產(chǎn)物回到已有的脫硫系統(tǒng)中，對現(xiàn)有脫硫系統(tǒng)吸收塔中的反應(yīng)、脫硫設(shè)備、管道的影響也需要做更深研究。