湿法脱硫系统采用电石渣粉作为脱硫剂的技术应用

湿法脱硫系统采用电石渣粉作为脱硫剂的技术应用

杜志刚

（内蒙古京泰发电有限责任公司内蒙古自治区鄂尔多斯010300）

摘要：近些年来，随着国民经济的脚步加快，人民的环保意识越来越强，固体废物循环利用，打造产业链模式，循环发展，势在必行。针对化工厂产生的电石渣固体废物，我们将其磨成电石渣粉作为电厂湿法脱硫的脱硫剂进行废物利用，减少电厂石灰石的使用，也减少了对大自然石灰石的开采。还我绿水青山，就是还我金山银山。

关键词：湿法脱硫；采用；电石渣粉；作为脱硫剂；技术应用

在市场经济体制下，电力企业使用的大宗材料不断改进。2018年07月20日内蒙古京泰发电有限责任工2×300MW循环流化床机组采用电石渣粉按比例与石灰石粉进行掺配试验工作，检验电石渣粉作为脱硫剂的运行状况、电石渣粉浆液与烟气中SO2的反应、烟气污染物排放及脱水皮带机脱水等各项指标，确定今后电石渣粉掺配比例，做到安全可靠经济掺配。

1试验数据及分析

1.1电石渣粉成分对比分析表

电石渣粉入厂化验表

结论：（1）由上表数据分析，脱硫剂的有效成分为CaO，电石渣粉中的CaO比石灰石粉中的CaO高出19.48%，能够满足湿法脱硫系统要求。

（2）电石渣粉比石灰石粉酸不溶物高出0.51%，但细度低20%左右，说明电石渣粉细度较粗，且杂质较多，容易在吸收塔、浆液箱内形成沉淀积聚现象，并且加剧管道的冲刷磨损的情况，也有可能在管道内部形成沉积，导致浆液管道堵塞。

1.2脱硫效率的对比与供浆量的对比

纯石灰石粉100%负荷阶段的补浆量与运行PH值

纯电石渣粉100%负荷阶段的补浆量与运行PH值

结论：（1）70%负荷工况下，石灰石粉与电石渣粉的对比；由上表可以看出，1号机相近负荷下、相近脱硫入口SO2浓度、相同的浆液循环泵运行下，使用电石渣粉的补浆量、PH值、出口SO2排放浓度均低于石灰石粉的补浆量、PH值、出口SO2排放浓度，同时脱硫效率还有所上升，可见电石渣粉的优越性。

（2）100%负荷工况下，石灰石粉与电石渣粉的对比；由上表可以看出，1号机相近负荷下、相近补浆量、PH值、相近脱硫入口SO2浓度运行下，使用电石渣粉的脱硫出口SO2排放浓度均远低于石灰石粉的脱硫出口SO2排放浓度，同时脱硫效率还有所上升，浆液循环泵运行数量减少一台，可见电石渣粉的优越性。

（3）90%负荷工况下，石灰石粉与电石渣粉的对比；由上表可以看出，2号机相近负荷下、相近补浆量、PH值、相同的效率及浆液循环泵运行下，使用电石渣粉的入口SO2浓度高于石灰石粉入口SO2浓度时，但脱硫出口SO2排放浓度接近于石灰石粉出口SO2排放浓度，可见电石渣粉的优越性。

（4）100%负荷工况下，石灰石粉与电石渣粉的对比；由上表可以看出，2号机相近负荷下、相近补浆量、PH值、相同浆液循环泵运行下，使用电石渣粉的入口SO2浓度低于石灰石粉入口SO2浓度时，但脱硫出口SO2排放浓度远低于石灰石粉出口SO2排放浓度，同时脱硫效率还有所上升，可见电石渣粉的优越性。

（5）通过运行曲线图可以看出（上图），使用石灰石粉作为吸收剂时，浆液的PH值较为稳定，而使用电石渣粉作为吸收剂时，浆液的PH值波动幅度较大。100%负荷阶段石灰石粉浆液的补浆时间要长于电石渣粉浆液的补浆时间。

总之,电石渣粉作为脱硫剂脱硫效率明显高于石灰石粉。100%负荷工况下，1号机组从7月17日与7月25日的运行参数可以看出，相同负荷，相同PH值，相同补浆量的工况下，25日的入口SO2与17日的入口基本相同，但纯石灰石粉为脱硫剂时需启动4台浆液循环泵，且出口依然在100mg/Nm³以上，而纯电石渣粉为脱硫剂时3台循环泵出口在40mg/Nm³效果很明显。

1.3石灰石浆液、石膏浆液、石膏成分对比分析

结论：从上表数据看出，掺配电石渣粉后，吸收塔浆液各项参数没有明显变化，吸收塔浆液PH值、密度等参数符合标准，Cl-有所上涨，但在可控范围内。吸收塔浆液内氧化风量充足，亚硫酸盐与之前相同。掺配电石渣粉后石膏脱水效果良好。

5.4电石渣粉有害气体分析

结论：从上表看出，在电石渣粉制浆过程中，检测到氢气气体最高含量1%LEL，一氧化碳气体全部为0，如通风不好会有一定的危险性。因此将脱硫制备车间与石膏库列为一级动火区域，严格控制动火作业，在此区域动火必须办理一级动火票。在电石渣粉车打粉期间，运行人员必须测量有害气体和可燃气体浓度。

1.5石灰石粉与电石渣单耗对比

结论：由上表看出，7月12日-19日，石灰石粉单耗都在12-14g左右，7月20日掺配了电石渣粉后，耗量下降了1g左右，到7月23日全部使用电石渣粉后，耗量下降了3-4g。

1.6脱硫电耗对比

结论：由上表看出，100%负荷时，脱硫耗电率下降0.1％左右，下降幅度大，75%时下降幅度在0.05％左右。

2试验结论

1.1电石渣累计掺配6天，累计掺配520.42t。7月16日开始掺配（16日掺配49.82t，由于后续运输车未能及时赶到现场，当天暂停掺配），7月20日晚18点重新开始掺配，掺配比例为1:1，并逐步加大掺配比例（共掺配135.92t），直到7月23日24点将掺配比例增加到100％，电石渣掺配3天共334.68t。

1.27月12日至7月19日石灰石粉平均耗量为13.32g/kWh，7月23日至7月25日电石渣粉平均耗量为9.68g/kWh，全年按照30亿kWh的发电量计算，使用石灰石粉约39960t（每吨183.76元），而使用电石渣粉约为29000吨(每吨约为130元),全年大宗材料可节约350余万元。

1.3脱硫效率增加，循环泵电耗随之降低，75%负荷左右时，节电效果明显（0.05％），全年发电量按30亿kWh计算，可节约150万kWh(0.2829元/kWh)，全年可节约42.4万元。

总之，脱硫系统采用电石渣粉作为脱硫剂，全年发电量按30亿kWh计,每年可节约400万元左右。

3发现的问题

3.1由于电石渣粉细度比石灰石粉低20%左右，电石渣粉细度较粗，且杂质较多，容易在吸收塔、浆液箱内形成沉淀积聚现象。从07月23日起，电石渣粉试验阶段供浆泵运行6分钟左右就必须冲洗一次，否则密度计将无法显示浆液的正常密度，供浆量也随之降低。

3.2石灰石浆液箱溢流管已做临时水封进行密封，今后正式使用电石渣粉前还需要进一步改造，起到既能密封有害气体进入制备间内，又能保证箱体溢流管正常使用。

3.4电石渣粉掺配比从50%增加至100%左右，出口二氧化硫可以稳定调整，吸收塔各项成分标准与石灰石粉供浆区别不大。石膏脱水系统运行正常，石膏含水率在12%，石膏品质良好，但石膏颜色由浅黄色变为砖灰色。

4改进措施

4.1由于电石渣粉酸不溶物较高，细度较低，每次系统检修期间，必须进入吸收塔内部检查底部沉积情况、检查重要管道的磨损情况，防止运行期间出现大面积漏浆或堵塞循环泵入口的事故。

4.2如电石渣粉代替石灰石粉，势必要将电石渣粉储存在石灰石粉仓内，而电石渣的水份在0.7％，及易造成板结，建议储存过程中粉仓料位控制6米左右即可。

4.3由于电石渣粉制浆时会产生易燃易爆气体，因此建议脱硫浆液制备间及石膏库所有电器设备改为防爆型（包括电机、控制箱及电源接线等），在石灰石浆液箱顶部加装一氧化碳、乙炔在线测量表计和防爆摄像头，并增加防爆通风设备，使运行人员更加方便的监测易燃易爆气体的浓度以及设备运行情况。

4.4由于电石渣粉溶液极其容易堵塞，日常运行过程中严密监视各相关泵的流量，发现流量降低及时冲洗，防止堵塞。电石渣的颗粒度较大，日常运行阶段加强易磨损部位的检查。长时间运行使用电石渣后真空皮带机滤布堵塞比较严重，需加强滤布冲洗。

4.5使用电石渣粉作为脱硫剂时，建议寻找多个厂家，现三联化工距我厂路程较远，且使用三联电石渣的电厂较多，运输较困难。

注意事项：在电石渣粉为脱硫剂时，坚决不允许出现大流量进行补浆，由于电石渣粉浆液与SO2反应迅速，大流量补浆会造成吸收塔石膏浆液的PH值突涨，当停止补浆时PH值会突降，所以在补浆过程中一定合理调整补浆流量。

参考文献:

【1】康俊涛.内蒙古京泰发电有限责任公司脱硫、脱硝规程，2017，12

【2】杜志刚.内蒙古京泰发电有限责任公司脱硫系统采用电石渣作为脱硫吸收剂试验方案2018，07