石灰石—石膏湿法脱硫水平衡问题分析与改造

郝永利

摘 要：本文以内蒙古岱海电厂一期脱硫系统为实例，进行石灰石-石膏湿法脱硫装置水平衡分析。通过对以吸收塔为中心的各补水、耗水项目统计、对比和分析，找出水平衡系统存在的问题。对冷却水系统、浆液制备系统及滤液水系统采取多项技改或优化措施，在实现湿法脱硫系统水平衡的同时达到了节水降耗的目的。

关键词：脱硫；水平衡；改造；节水降耗

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.053

1 引言

石灰石--石膏湿法煙气脱硫技术是目前大型烟气脱硫装置的主要工艺。近年来，国内火电厂烟气脱硫技术蓬勃发展，脱硫技术日渐成熟。但由于在脱硫技术消化吸收、创新等方面不足，各电厂脱硫系统普遍存在水平衡无法实现、系统耗水大的现象，这一方面使得各项工艺参数难以控制，另一方面无形中浪费了大量水资源，因此，有必要对系统水平衡进行分析和改造，以保证脱硫系统安全、经济运行。

2 工程概述

内蒙古岱海发电有限责任公司一期2×600MW机组烟气脱硫工程属于石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺，一炉一塔，采用的脱硫技术为博奇公司引进日本川崎公司的逆流喷淋塔技术。烟气脱硫系统的水平衡是一个动态的平衡状态，进、出系统的各部分水量应该随着机组负荷等条件的变化而变化。改造前调节手段单一，主要靠工艺水补水调节，其他各补水量变化有限。这正是水平衡无法建立的根本原因。

3 系统改造

3.1 冷却水系统改造

一方面调整运行措施，通过调节各设备冷却水手动门，在低负荷时适当减少氧化风机加湿水、浆液循环泵机封冷却水等各设备的冷却水量，在高负荷时适当增加各冷却水量，做到随负荷变化。另一方面，对增压风机冷却水回水方式进行改造。增压风机冷却水为工业水，两台炉用水量4 m3 /h，水质较好，回水系统原设计为开式循环，回水直接排至地沟后回流至吸收塔，一方面增加了冷却水至吸收塔的总量，增加了低负荷时吸收塔液位的控制难度，另一方面浪费了优质水资源，经过分析回水温度与水质，确定可将增压风机冷却水回水引致脱硫工业水箱，既进行了重复利用，节约了水资源，又减少了冷却水回吸收塔的总量。

3.2 吸收剂制备水源改造

脱硫制备系统原设计采用工艺水，这样一方面存在工艺水用量大，浪费严重；另一方面吸收塔水平衡未能实现，除雾器无法及时冲洗，严重制约了脱硫系统的正常运行。针对现存问题，分析认为滤液水可以替代工艺水进行石灰石浆液制备，经过制备系统后进入吸收塔。这样不仅节约了大量水资源，同时大大减少了低负荷时吸收塔进水量，有助于水平衡的建立。

3.3 滤液水回水管改造

滤液水原设计流量为满负荷时30.14 t/h，经不断探索考虑，调整石膏浆液排出浓度由23%降至16%，以保证脱硫效率、减轻塔内结垢和设备磨损；停止使用废水处理系统，废水用于灰库加湿；停止使用废水旋流系统，简化系统、节能降耗。以上调整对脱硫系统的安全、经济运行产生了积极作用。另将滤液水至吸收塔管道管径增大，使滤液水能及时回流至吸收塔，既保证石膏排出和脱水，又提高设备出力，减少运行时间，进一步节能降耗。

4 改造效果

（1）石灰石浆液制备水源改造和增压风机冷却水改造，减少了岱海湖水补水量，两台炉每年可节约用水232852.8吨，节约厂用电，向社会输出了更多的电能，同时降低了低负荷时吸收塔补水量，实现了低负荷时的水平衡。

（2）通过滤液水管径的改造，一方面，改造后由脱水系统产生的滤液水能够及时的回流至吸收塔，从而保证吸收塔石膏浆液能够及时排出、脱水，有利于吸收塔PH值、液位及浆液浓度的控制。另一方面，石膏浆液排出泵、石膏旋流给料泵、真空皮带机和真空泵、滤液水泵等设备都改变以前了低出力、长时间的状态运行，可以高效率的运行，节约用电和费用支出。

5 结语

石灰石-石膏湿法脱硫系统中的水平衡对系统的稳定、经济运行起着至关重要的作用，通过仔细分析水平衡中的补水、耗水项目的影响因素和相互关系，对冷却水系统、制备水源及滤液水系统进行相关改造，可以在机组高、低负荷时均实现水平衡，并且节约大量水资源和能耗，进一步优化了脱硫系统的运行。

参考文献：

[1]周至祥.火电厂湿法烟气脱硫技术手册[M].化学工业出版社，1994（33）.

[2]郭东明.脱硫工程技术与设备[M].2010（05）.

[3]王辉.石灰石-石膏湿法烟气脱硫的水平衡问题探讨[M].环境污染与保护出版社，2015（03）.