脱硫运行系统浆液中毒与水平衡调整措施

4.3塔内灰尘、杂质离子对吸收反应的影响

浆液中的杂质多数来源于烟气，少数来源于石灰石原料，有时电除尘发生故障，导致带入吸收塔内的灰尘量超标。所以，了解灰尘对吸收塔内浆液吸收率的影响非常重要。灰尘的主要影响有：

（1）因烟尘颗粒小，很容易进入石膏晶体间的游离通道，从而将其堵塞。由于烟尘微粒堵塞了水分子通道，不仅造成石膏脱水困难，而且还会阻止石膏的形成和成长。

（2）由于灰尘中含有氟化物和铝化物，随着浆液中灰尘量的增加，尤其是在高PH值下更易形成氟铝络合物，而这些络合物很容易包裹在碳酸钙的表面阻止碳酸钙的溶解。因此，不仅大大影响脱硫效率，还会导致石膏因碳酸钙含量增加而影响石膏脱水，导致塔内反应流程中断。

（3）灰尘中含有氯离子及铜离子等。氯离子比碳酸根离子活性强，使得极易和溶解的钙离子结合生产氯化钙。同时，由于“铜离子效应”，又会抑制碳酸钙的溶解。另外，由于氯离子比碳酸根离子活性强，也抑制了二氧化硫形成亚硫酸根，既阻止了石膏晶体的形成和成长，又降低了对二氧化硫的吸收。

在实际运行中，不可忽视灰尘及杂质离子对浆液吸收率的影响。

4.4浆液密度值对吸收反应的影响

密度过低，表明硫酸钙含量低，而碳酸钙的相对含量会较大，但碳酸钙实际浓度并不大，此时不可认为浆液已具备大量吸收二氧化硫的能力；此时如果出石膏，不仅石膏不易脱水，而且还会造成浆液的浪费。密度高，表明硫酸钙含量已过量，过量硫酸钙不仅会抑制二氧化硫的溶解，从而导致浆液吸收二氧化硫的能力下降，而且还会抑制碳酸钙的溶解。

同时，浆液吸收二氧化硫的能力下降容易导致出口二氧化硫的排放量超标，为保证出口二氧化硫的排放量不超标往往要增加碳酸钙的供给量，因此，会加重碳酸钙的过剩量。所以，此时必须先出石膏，后进新浆；或加大出石膏力度，同时减少并控制新浆补入量。

4.5塔内液位对吸收反应的影响

吸收塔自上而下大致分3个功能区：氧化区、吸收区、除雾区。在其他条件不变的情况下，“氧化区容积的大小及浆液的排出时间”是影响石膏晶体形成和成长的2个重要因素，同时也是塔内化学反应连续性的重要因素。所谓石膏排出时间是指：吸收塔氧化区浆液最大容积与单位时间排出石膏量之比。

由以上分析可以看出，氧化区空间越大则石膏排出时间也会越长，越有利于石膏的成长，也越有利于保持塔内浆液的活性和吸收率。由此得出：液位低，会相对减少氧化区的空间，使得亚硫酸盐得不到重复氧化，使晶体无法充分长大，从而影响塔内反应的连续性。

同时，液位低还易引起浆液密度超限，而且由于塔内整体容积减少会使进入塔内的石灰石浆液得不到充分溶解和反应而被排出，由此而加大了石膏脱水的困难，并严重影响脱硫效率。液位高，氧化区相对延长，浆液循环充分，虽石膏纯度高，但此时由于硫酸钙的含量过量，会发生浆液中毒的现象，而造成浆液吸收率低下影响对二氧化硫的吸收。

5.运行中反映浆液中毒表面现象

5.1塔内浆液密度高、PH值高、吸收率低

因多为不注意浆液的补给量或未按浆液PH值控制新浆补入量；也有因高负荷时，为保证出口二氧化硫达标而大量供浆的。此时，塔内浆液以碳酸钙为主，伴有过量且难脱水的硫酸钙，由于脱水困难，浆液中的硫酸钙逐渐增多并达到过剩。此时过剩的硫酸钙不仅抑制二氧化硫的溶解，从而导致二氧化硫吸收能力下降，而且还会抑制碳酸钙溶解。同时，二氧化硫吸收能力下降会导致出口二氧化硫不达标，为保证出口二氧化硫达标而大量供浆，因此，再次加重碳酸钙的过剩量，使之恶性循环。

5.2塔内浆液密度高、PH值低、吸收率低

此情况多为供浆量过少或后继反应不及时且液位高，后期会因大量烟气进入吸收塔，造成烟气的二氧化硫溶于水后使浆液显现为弱酸性，弱酸的浆液会大大抑制二氧化硫的溶解，从而造成吸收率大大降低。另外，此时浆液以半水亚硫酸钙居多会使浆液中的硫酸钙难以成长和脱水，为保证出口二氧化硫达标而大量供浆，而浆液内的大量半水硫酸钙及无法脱水的硫酸钙会阻止碳酸钙的分解和对二氧化硫的吸收，从而造成浆液活性大大降低。这种情况最为复杂，也是最难处理的。

5.3塔内浆液密度偏高、PH值正常、吸收率低、石膏脱水效果差

此种情况多为以下2种原因引起的：一是浆液中氯离子及铜离子等离子含量高形成二氧化硫吸收的络合物；二是浆液颜色变黑，吸收率低，浆液活性多为上游烟气的灰尘所破坏。

5.4运行中的调整及控制措施

5.4.1对于浆液密度高、PH值高、吸收效率低的应对措施

（1）减少并控制补浆量

（2）加大补水量，提高浆液稀释力度

（3）确保吸收塔浆液循环泵全部运行，以增大浆液的活性

（4）加大石膏排出力度

（5）处理后期要确保氧量充足。因为此时仍有烟气进入吸收塔，所以把握冲洗水量和新浆打入量是关键。

5.4.2对于浆液密度高、PH值低、吸收效率低的应对措施

此种状态表明，“吸收-反应-形成石膏”的过程中断，是一种较难处理的情况。此时，如果条件具备，应尽可能压低机组负荷、控制入口烟气含硫量、限制浆液PH值，以便提高浆液反应及石膏生成速度，同时，利用低负荷时段加快置换浆液，并最大限度提高供氧量。待浆液密度、PH值恢复正常后，可逐步恢复脱硫。恢复脱硫过程准确分析塔内浆液碳酸钙的含量及溶解情况，并逐步增大供浆量，且要避免大量二氧化硫进入塔内致使浆液重回“原点”。

5.4.3对于多种杂质造成的浆液中毒的应对措施

此类浆液中毒多数是因为上游电除尘故障，灰尘过多所造成的。对此应加强对上游电除尘器的运行及检修管理。针对浆液中氯离子及铜离子等杂质离子的情况，制定对浆液的实时化验制度，制定废水定期排放制度，控制浆液中氯离子及铜离子等杂质的浓度，为避免因氯离子含量超标引起浆液中毒，结合运行规定：氯离子浓度一般不得超过12000mg/L，最大不得超过15000mg/L，否则增大外排量。

6.安全、经济、稳定运行的实现

脱硫系统运行过程，通过判断出现的现象及时采取调整措施，使之系统正常运行，但是，在调整措施中不可长时间用“加大供浆量”的方法控制净烟气二氧化硫，如遇负荷波动较大时，应充分利用低负荷的机会，加大供氧量，控制新入浆液量，并保证脱水系统的正常运行，使高负荷时打入的浆液尽快消化形成石膏。

作者简介：李海龙，辽宁华电铁岭发电有限公司设备部、环保分厂专责工程师；主要从事300MW亚临界及600MW机组超超临界机组锅炉设备、脱硫设备系统运行及维护检修工作，参加过机组超低排放的方案研究，对脱硫装置的运行状态深入研究，提出很多的优秀建议，有效改善脱硫效率逐步提高。

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