燃煤电厂湿法烟气脱硫系统存在的问题和解决办法

燃煤电厂湿法烟气脱硫系统存在的问题和解决办法

刘德志

（1.高效清洁燃煤电站锅炉国家重点实验室（哈尔滨锅炉厂有限责任公司）黑龙江哈尔滨150046；

2.哈尔滨锅炉厂环保工程技术有限公司黑龙江哈尔滨150046）

摘要：燃煤电厂是生产电能的重要环节，其发电量占据总发电量的80%。但是燃煤电厂在发电过程中会排放较多的二氧化硫等物质对空气环境造成了严重的影响。燃煤电厂为了有效解决污染物质的排放纷纷采用了湿法烟气脱硫系统。但是燃煤电厂的湿法烟气脱硫系统处理污染物质的过程当中，总会经受污染物质物理以及化学作用的影响，导致湿法烟气脱硫系统出现了一系列故障，进而影响燃煤电厂的稳定运行，本文针对燃煤电厂中湿法烟气脱硫系统存在的问题进行分析，并提出相应的解决方法来促进我国燃煤电厂有条不紊的运行下去。

关键词：燃煤电厂；湿法烟气脱硫系统；问题；解决办法

前言

湿法烟气脱硫系统为降低烟气中的污染物质含量做出了有力的贡献，但是由于我国用电需求不断增大，湿法脱硫系统的工作负荷不断增加，同时脱硫系统内部还要经过气态、固态以及液态物质的处理与转化，导致系统在运行过程中会出现一定的腐蚀与“石膏雨”问题，影响烟气的洗涤效果并对周围的生态环境造成严重的影响，因此加强对脱硫系统的中存在问题进行研究是有效解决与提升脱硫系统性能的重要方式。

一、湿法烟气系统存在的问题

（一）湿法烟气脱硫系统中“石膏雨”问题

锅炉排放出的原烟气在被石灰石浆液进行洗涤的过程当中会伴随一定含量的石膏浆液，为了有效去除石膏浆液，通过在塔顶安装除雾器的方式来将排出烟气中含有的浆液，尽管这种方式可以去除大部分的石膏浆液，但是残留小部分的石膏浆液还会随着烟气流出，在发电的高峰时期，随着机组负荷不断变大，除雾器发生堵塞以及烟气流速过高，就容易出现“石膏雨”的问题[1]；净烟气经过浆液洗涤之后由于其中含有饱和蒸汽水会形成冷凝液，并与烟筒与烟道碰撞的过程中不断膨胀产生雾滴，并同内壁上的冷凝液进行结合，在惯性的作用之下形成夹带大量水滴的烟气，并在气流携带的作用下进入烟气当中，从而形成“雨”的效果，一旦排放会覆盖周围的农作物之上进而影响植物进行光合作用。

（二）烟气脱硫系统腐蚀的问题

烟气脱硫系统中包含脱硫塔、GGH、浆液管道以及循环池等多种静态设备，其中搅拌器与浆液输送泵是和浆液接触的主要动态设备。烟气脱硫系统在运行过程当中面临的主要问题即是腐蚀，脱硫系统内部组成构造较为复杂，在运行过程中需要经受气体、液体、固体以及温度的共同作用，所以当这些条件与煤中的氯化物、含硫量以及气速等结合时，就会对脱硫系统造成严重的腐蚀。其中发生腐蚀问题的主要原因是由于烟气中二氧化硫经过氧化之后形成三氧化硫，但是如果在燃烧过程中过剩空气系数小于1的情况下就会产生二氧化硫，当过剩空气系数大于1时则会产生三氧化硫。同时受热面有积灰产生时增加三氧化硫的排放含量，三氧化硫通过与水的作用生成酸性物质，并对系统表面形成腐蚀效果；浆液中含有的稀硫酸与亚硫酸处于活化的腐蚀状态时，其腐蚀速度与渗透能力也不断增加，这时便会对浆液管道与脱硫塔主体造成腐蚀；在进行脱硫时，水中含有的氯离子以及烟气中含有的氯化物在浆液中经过长时间的积累之后，氯离子就会破坏金属表面的钝化膜，并形成麻点腐蚀的效果；水、电解质在金属表面形成的电化学反应，会在焊缝位置形成明显的腐蚀；当系统停止运行后，浆液中的亚硫酸盐以及硫酸盐随着浆液渗入毛细孔以及防腐内衬之内，并不断在干燥的环境中结晶产生相应的应力，从而导致防腐内衬发生严重的剥离损伤。

二、湿法烟气脱硫系统存在问题的解决措施

（一）解决“石膏雨”的措施

在设备方面采用机组检查的方式排除除尘器存在的故障，保证除尘器出口中烟气分成浓度在之下，同时在吸收塔停止工作的间隙，按照“逢停必清洗、清洗必彻底”的原则对除雾器进行规范冲洗；为了保证在烟气参数变化快速的情况下保证吸收塔能够正常运行下去，同时浆液池也能够充分提供气态与固态缓冲空间，可以通过FDG确保石膏旋流器入口压力保持在100-200Kpa之间，石膏旋流器中浆液浓度保持在之间，石灰石浓度维持在[2]，以免吸收塔出现气泡现象。为了防止由于系统燃烧不充分以及煤质差等问题造成的石膏雨问题需要有效控制进煤质量并严格控制过量空气系数，保证锅炉能够充分稳定的燃烧。同时在选取石灰石的过程当中，要保证通过车车检查的方式提升石灰石质量。由于石膏雨出现的时间一般为温度较低、供暖要求较大的年末以及年初，为了保证煤粉燃烧具备足够的氧气，需要保证锅炉自身没有漏风现象，并严格控制炉膛内吸风机功率以及负压，通过降低烟气流速以及流量的方式保证煤粉能够进行充分的燃烧。

（二）解决腐蚀的措施

烟气中含有的硫以及经过脱硫之后增加的湿度是对脱硫系统造成腐蚀的重要因素，在冷空气的作用之下会形成数量较大的酸性小液滴，进而产生腐蚀的效果。为了有效抑制腐蚀现象的发生，可以选择冷却吸收液应对防腐问题，冷却吸收液在洗涤烟气的过程当中不但能够强化吸硫的效果，还能显著降低二氧化硫在白烟中的含量，同时能够降低烟气的露点温度以及含水量。在系统运行过程当中可以将入塔吸收液温度降低，然后在吸收塔内将烟气与低温的吸收液进行热交换，通过这样的交换方式降低烟气的温度，通过将烟气的温度降低到露点之下，抑制烟气生成硫酸小液滴，并显著降低防腐内衬出现的腐蚀。其中降低吸收液温度有强制冷却以及自然冷却两种方式。自然冷却吸收液温度可以使用室外安置的冷却塔，通过将吸收液泵入冷却泵的方式对吸收液进行降温，这个过程具有显著的施工便捷、成本小的特征；强制冷却的方式通过使用专门的冷却装置降低吸收液温度，但是需要较高的成本投入，在实际过程当中需要根据资金状况进行合理选择。选择具有抗腐蚀性能的材料，严格控制防腐内衬的施工质量，并合理控制浆液的PH值；合理控制FDG入口的烟气温度，并选择设计温度以及烟温相匹配的材料；现场制作吸收塔的过程当中保证焊缝焊接的光滑平整，内部的支撑以及框架选择应该以方钢和圆钢为主，外接管要使用法兰进行连接。

结语

湿法烟气脱硫系统在运行过程中难免会出现“石膏雨”以及腐蚀的问题，为了有效避免这些因素影响脱硫系统的正常运行，脱硫电厂需要保证石灰石以及煤粉的质量，并保证燃烧的工况，在运行过程中实时的对除尘器进行清理，并及时对石膏进行脱水；在抑制腐蚀问题上，可以采取冷却吸收液的方式降低烟气的露点温度以及含水量，通过这样的方式降低酸性液滴的生成，保证脱硫系统能够有条不紊的运行下去。

参考文献：

[1]孟晓光.燃煤电厂超低排放湿法烟气脱硫系统CEMS系统的选型及应用[J].科技传播，2016，14：229-230.

[2]胡清，蒋文，宁玉琴，朱文中.湿法烟气脱硫系统节水方案及其经济性分析[J].环境工程，2016，S1：241-243+256.