湿法脱硫控制存在的问题及解决方案

2014-12-15饶汉渝

科技与创新 2014年22期

饶汉渝

摘要：在石膏湿法脱硫工艺的基础上，客观分析了热加工的湿法脱硫保护控制、热加工模拟控制系统中存在的问题和难点，并提出了解决方法。

关键词：大气层；湿法脱硫；烟气锅炉；石灰石

中图分类号：X701.3 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）22-0158-02

地球的大气层与人们的生活是密不可分的，在要求社会科技进步的同时，应注重大自然的生态平衡。因此，在我国最新颁布的环保规定中，要求火电站和重工企业的排放技术更加环保。烟气脱硫作为国内最有效的排放技术，不再是企业软排放的辅助技术，而是排放作业中的重要技术之一。地球的大气层与人们的生活是密不可分的，在要求社会科技进步的同时，应注重大自然的生态平衡。因此，在我国最新颁布的环保规定中，要求火电站和重工企业的排放技术更加环保。烟气脱硫作为国内最有效的排放技术，不再是企业软排放的辅助技术，而是排放作业中的重要技术之一。

1 湿法脱硫概述

湿法脱硫技术中的主要材料是石灰石，这是一种价廉易得的材料。将石灰石碾成粉后与水混合，得到的石灰石浆液就是脱硫技术的吸收剂。当烟气进入吸收塔后，烟气中的SO2会与石灰石浆液中的CaCO3混合，再加上空气中的氧化作用，烟气中的硫被脱出，脱出的硫会与石灰浆液混合生成石膏浆液，石膏浆液经过脱水作业可被制成石膏。烟气在经过了脱硫作业后，进入加热升温的环节，最后通过排气烟囱排入大气层。

石灰石-湿法脱硫的步骤分别为烟气作业、氧气吸收、浆液混合、石膏浆液脱水和排放系统。

1.1 湿法脱硫的基础流程

在烟气锅炉排放的烟气进入吸收塔前，应先对烟气进行除尘作业，然后再通过增压风机、换热器降温。在吸收塔内，烟气的流动方向是向下运动的，而浆液是向上循环运动的，这可保证烟气能被浆液完全洗涤。为了脱出烟气中的酸性元素，进而保证石膏的质量，就应将石灰石制成的吸收浆液通过传送泵输送到喷淋层中，使吸收浆液能被均匀喷撒。

当吸收浆液与烟气中的各种酸性物质产生化学反应后，会生成石膏浆液，石膏浆液通过排出泵被排出吸收塔，然后对收集到的石膏浆液进行脱水作业。在脱水作业中，主要用到的机器有石膏水力旋转机、浆液分配器和真空皮带脱水器。

1.2 烟气脱硫的化学反应过程

湿法脱硫技术中主要存在以下3种化学反应过程：①H2SO3是烟气在吸收塔内最先形成的化学物质，这种化学反应过程为烟气中的SO2被水吸收形成的部分分离反应，即SO2+H2O→H2SO3；H2SO3→H+HSO3.②烟气吸收塔浆液中的细颗粒后发生

化学反应，生产出，其化学反应式为CaCO3 +2H+

→Ca2+H2O+CO2↑， .③经过吸

收的烟气被排入大气层后，被吸收的酸性物质被制作成石膏，

化学反应式为 .

在以上3步化学反应方式中，第一步应是我们关注的重点，烟气当中SO2的特性是能与水发生强烈的化学反应，因此，只要有足够的水，烟气中的SO2就能被完全吸收。

2 烟气脱硫控制系统

烟气脱硫控制系统又称“FGD主保护系统”，该技术在环保方面起着不可磨灭的作用。我国大多数的脱硫系统都是在各个机组安装完毕后再安装的。以往，我国对该方面的环保要求并不严格，许多需要排放烟气的企业都将脱硫装置当成辅助装置运行，因此，与之相关的FGD主保护系统也没有得到很好的发展。但目前，不允许出现没有安装脱硫装置的企业。

在设计FGD主系统保护装置时，要根据现场的实际情况和脱硫系统的工作方式设计。烟气进入脱硫系统后，FGD主保护装置开始运转，收集、分析脱硫系统运转中的各项数据。当FGD主保护系统产生危险状况时，应立即切断脱硫系统所有的工作线路，避免发生不必要的生产事故。

3 FGD设备中存在的问题和解决方案

FGD主保护中的模拟掌控系统的主要作用包括增压风机中风叶的调节、吸收浆液自动调节、脱水调节和吸收塔内部液位调节。在实际运行中，该系统因受到各种因素的影响，会产生各种各样的问题。

3.1 增压风机风叶自动调节中的问题

为了保证FGD主保护装置中的烟道阻力正常，可通过调节增压风机的动力叶片起到稳定的作用。当烟气脱硫装置停止运行时，其中的旁路挡板会处于关闭状态。此时，增压风机风叶的调节会与在旁路挡板开启时有所不同。因此，我们应智能调节增压风叶，无论旁路挡板是处于开启还是关闭状态。如果要想在任何时间都能做到智能调节，则技术人员应分别设计旁路挡板开启和关闭时两种不同的参数，从而完美解决调节增压风叶中的主要问题。

3.2 吸收浆液自动调节中的问题

在脱硫系统中，吸收浆液的控制是非常困难的，主要原因是其自身的变量太大，但是以下2点原因也是不容忽视的：①严重的非线性。在中和点附近发生倾斜的概率极大，导致两端的存在率变小。②吸收浆液的传感器很容易受到外界的影响，导致浆液喷洒延时，进而造成整个脱硫系统瘫痪。

因吸收浆液工序中存在很多不确定因素，进而加大了调节难度。常规的控制流程为：比例→积分→微分。这种控制方式用线性调节，因此，在调控方面要具备良好的监控策略。

3.3 脱水调节系统中存在的问题

通过改变真空皮带的运转速度控制石膏成型的厚度是脱水系统的主要工作。从理论上看，该调节系统可采用单冲量控制法全面控制；但从实际情况看，大多数脱硫系统中的脱水调节还没有进行智能化改造；基于笔者的实际工作经验看，可通过测试调节信号和找出系统调节中的死角，提高脱水系统调节的工作效率。

3.4 液位调节中存在的问题

吸收塔内部的液位控制通常采用闭环断控制系统控制进入吸收塔的水量。该系统运行时常出现的问题为：进入水量与烟气量成正比，导致烟气反应速度加快，使吸收塔内的位液迅速下降，进而失去控制。要想解决该问题，我们应监控烟气脱硫作业的整个脱硫过程，当发现位液处于低点时快速加入过滤吸收液。

4 结束语

综上所述，我们应加深对脱硫控制技术的认识，并熟练使用该控制技术。此外，在烟气脱硫的过程中，工作人员应实时观察脱硫过程，从而避免生产事故的发生。

参考文献

[1]黄道火.火电厂湿法脱硫控制存在的问题及解决方案[J].广东电力，2012，22（03）.

[2]杨春霞，童德建，艾裕丰，等.基于DCS的循环硫化床锅炉湿法脱硫控制[J].仪器仪表用户，2011，14（05）.