【正文】 為 了加強(qiáng)換熱效果 ,提高凈煙氣溫度 ,利于煙囪防腐和 煙氣擴(kuò)散 ,換熱元件形狀采用 DU。 ② GGH 換熱元件的形狀屬于不易疏通波形。我公司 FGD 入口煙塵濃度設(shè)計(jì)值為 205mg/m3,Sar設(shè)計(jì)值和校 核值分別為 。另外 ,升壓風(fēng)機(jī) 電流異常升高 ,用電量大增 ,有時(shí)還出現(xiàn)因 GGH 阻 力偏高而報(bào)警 ,這些現(xiàn)象說明GGH 發(fā)生了堵灰情況。機(jī)組停備期間 ,務(wù) 必試轉(zhuǎn) GGH,其根本目的就是為了防止 GGH發(fā)生卡澀而影響脫硫系統(tǒng)投運(yùn)。由此可見 ,GGH 卡澀主要是由 GGH軸向密封板玻璃鱗片脫落而造 成。 ③ GGH 動(dòng)靜結(jié)合部位發(fā)生卡澀。 ② GGH 支撐點(diǎn)安裝方式與安裝說明有偏差 ,或 GGH 部分附屬管道支架直接焊接在GGH 本體上 , 限制了 GGH 自由膨脹。以下對(duì)可能導(dǎo)致 GGH 發(fā)生卡 澀的幾個(gè)原因進(jìn)行分析 : ① 保溫不完全 ,GGH 受熱膨脹不均勻。 ⑴ GGH 卡澀 合山發(fā)電有限公司 1 號(hào)爐脫硫系統(tǒng) 2021 年 6 月 15日啟動(dòng) GGH 時(shí) ,電機(jī)電流達(dá) 44A 并自動(dòng)跳 開。 GGH卡澀主要發(fā)生在 GGH 啟動(dòng)時(shí) ,由于 GGH 卡澀不能正常啟動(dòng) ,導(dǎo)致脫硫系統(tǒng)不能運(yùn)行 ,而國家環(huán)保部門要求脫硫系統(tǒng)如不能隨主機(jī)運(yùn)行則主機(jī)也要停運(yùn) ,這樣會(huì)造成機(jī)組的非正常停機(jī) 。在原煙道 ,GGH 將原煙氣溫度由 145℃ 降至 ℃ , 從而保證吸收塔入口煙氣不至于因溫度高而損壞吸 收塔內(nèi)部的襯膠及防腐材料 ,而經(jīng)過脫硫冷卻后的 凈煙氣進(jìn)入 GGH 經(jīng)換熱被加熱至 82℃ 后進(jìn)入煙 囪。所以使用添加劑有助于亞硫酸鹽的氧化而有利于液固分離和廢渣處置。研究表明 , 對(duì)鎂強(qiáng)化石灰石脫硫過程 ,015 %和 1 %的漿液中形成的中性離子對(duì) MgSO03 在液相主體中的濃度是石灰石溶在水中濃度的 10～ 30 倍， 氧化MgSO03 比氧化 CaSO3如前所述 , 為控制石膏 結(jié)垢 而采取的強(qiáng)制氧化方式 , 亦要求將 90 %以上的亞硫酸鹽氧化成硫酸鹽。前已述及 , 石膏結(jié)晶為較大的圓形顆粒 , 而亞硫酸鈣半水合物為片狀細(xì)顆粒 , 過濾脫水相對(duì)困難 , 而且亞硫酸鈣半水合物不穩(wěn)定 , 不滿足填埋要求。目前多采用真空帶式過 濾機(jī)進(jìn)行過濾。 不設(shè) GGH 具有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢 , 但對(duì)下游設(shè)施的 防腐 要求更高 , 對(duì)污染物擴(kuò)散等的影響尚需針對(duì)具體情況進(jìn)行分析 ?；诖?, 有不設(shè) GGH 而是對(duì)煙囪采取嚴(yán)格的 防腐 措施或把凈化后的煙氣引入自然通風(fēng)冷卻塔進(jìn)行排放的做法。 煙氣溫度低亦可降低氣液接觸傳質(zhì)反應(yīng)過程中水分的蒸發(fā)量 ,從而減少工藝水的消耗。 冷熱煙氣換熱是通過換熱器以脫硫前的熱煙氣加熱脫硫后的低溫?zé)煔?, 此種換熱器常被稱為 GGH , 在國內(nèi)應(yīng)用較普遍 , 一般可將冷煙氣加熱至 80 ℃ 以上。 旁路再熱是引出部分未經(jīng)脫硫的熱煙氣與脫硫后的低溫?zé)煔饣旌?, 使煙氣溫度升高。直接燃燒再熱則是通過燃燒天然氣或輕柴油產(chǎn)生 1000 ℃ ～ 1100 ℃ 的高溫?zé)釤煔?,熱煙氣與凈化后的低溫?zé)煔庵苯踊旌隙篃煔馍郎?,屬直接加熱。 ② 煙氣再熱方式 煙氣再熱主要有低壓蒸汽 (或燃料燃燒 ) 加熱、旁路再熱及冷熱煙氣換熱等方式。 為防止 “ 白煙 ” 現(xiàn)象和設(shè)備腐蝕 , 脫硫后的煙氣須進(jìn)行再加熱以升高溫度 , 溫度升高幅度依環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的不同各國差異較大 [29 ] 。 煙氣再熱目的及再熱方式 ① 煙氣再熱目的 濕式煙氣脫硫后 , 煙氣溫度一般降至 50 ℃ 左右 , 基本達(dá)到飽和狀態(tài) , 這樣的煙氣狀態(tài)將主要產(chǎn)生兩方面的問題 : 一是低溫?zé)煔獠焕谖廴疚飻U(kuò)散 , 產(chǎn)生 “ 白煙 ” 現(xiàn)象 。但因整體鎳基合金 防腐 材料的造價(jià)高昂 , 雖在一些發(fā)達(dá)國家有所應(yīng)用 , 卻難以大量推廣。國內(nèi)玻璃鋼制造技術(shù)及玻璃鋼性能的進(jìn)一步改進(jìn)提高 , 有賴于工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn) 的不斷積累總結(jié)。玻璃鋼種類很多 , 因所用材料和成型方法的不同而具有不同的性能 。我國早期中小型火力發(fā)電廠的水膜除塵器多采用麻石做塔體材料 , 長期工程應(yīng)用證明 , 其性能是穩(wěn)定可靠的。 ⑵ 采用 防腐 蝕非金屬材料 對(duì)脫硫塔等較大設(shè)備可采用抗腐耐磨麻石 (花崗巖 ) 材料。吸收塔、循環(huán)泵等的葉輪和泵殼、攪拌器等可采用襯膠方式 防腐 , 對(duì)溫度較高 的部位 ,可與鱗片膠泥等配合使用。 橡膠襯里具有良好的彈性和應(yīng)變性能 , 襯層本體致密 , 防滲耐磨性能較好 , 在德國應(yīng)用較多。FGD 系統(tǒng)中的脫硫塔、再熱器外殼、煙道、漿液循環(huán)池等均可采用鱗片襯里 防腐 。 鱗片膠泥固化后硬度較高 , 耐磨損性也較好 。 玻璃鱗片樹脂由乙烯基酯樹脂和惰性玻璃鱗片制成 , 也有用環(huán)氧樹脂做基體的。(3) 以 防腐 蝕合金材料制作。 防腐 措施主要有 :(1) 內(nèi)襯 防腐 。通過 20 年左右的開發(fā)研究和吸收 消化國外 FGD 系統(tǒng)的 防腐 技術(shù) , 目前國內(nèi) 防腐 技術(shù)已取得長足的進(jìn)步 , 基本解決了這一技術(shù)難題。 (3) 煙氣中的氯化物和所用水中含有的氯離子 , 在脫硫過程中會(huì)在漿液中累積 , 而氯離子會(huì)破壞金屬表面的鈍化 膜 , 造成麻點(diǎn)腐蝕 , 使腐蝕速率大增 。產(chǎn)生腐蝕的原因有幾個(gè)方面 : (1) 煙氣中部分二氧化硫會(huì)被氧化成三氧化硫 , 三氧化硫與水汽作用形成硫酸霧 , 硫酸霧在管壁上沉積而造成腐蝕 。 腐蝕原因及 防腐 措施 ① 腐蝕原因 濕式 FGD 系統(tǒng)運(yùn)行過程中的設(shè)備腐蝕是我們必須解決的一個(gè)關(guān)鍵問題。事實(shí)上 ,使用添加劑 , 還可改變固體產(chǎn)物的晶型結(jié)構(gòu) , 使其更易去除。減少碳酸鈣粒徑 , 可提高其利用率 , 被氣流帶到除霧器等下游設(shè)備管道的量較少 , 有利于防止因二次吸收造成的 結(jié)垢 。 強(qiáng)制氧化需設(shè)置氧化風(fēng)機(jī)向漿液鼓入空氣 , 可在脫硫系統(tǒng)的不同位置進(jìn)行 , 較好的選擇是在脫硫除塵器的底段進(jìn)行 , 這樣可使隨氣體逸出的二氧化硫在脫硫塔中再次被吸收 , 從而避免因強(qiáng)制氧化帶來的污染問題。 ② 強(qiáng)制氧化 與抑制氧化相反 , 強(qiáng)制氧化是盡可能將漿液中的亞硫酸鹽氧化 , 使固相產(chǎn)物以石膏為主。試驗(yàn)表明 , 采用液相氧化還原硫產(chǎn)物做 FGD 過程的氧化抑制劑 , 其抑制氧化等作用與商品乳化硫相當(dāng) , 無副作用。 為進(jìn)一步 降低成本 , 美國 EPRI 等提出以氣體脫硫 (H2S) 過程產(chǎn)生的固體元素硫來替代商品乳化硫 。工業(yè)應(yīng)用已證明 , 通過向脫硫系統(tǒng)加乳化硫而現(xiàn)場產(chǎn)生硫代硫酸根的辦法 , 可有效地抑制亞硫酸鹽的氧化。因此 , 采用螯和劑及抗氧化劑將微量金屬屏蔽起 來或清除鏈反應(yīng)自由基 , 可達(dá)到抑制氧化的目的。 二是強(qiáng)制氧化 , 使?jié){液中有足夠的石膏晶體存在。 當(dāng)氧化率在 90%以上時(shí) , 漿液里有石膏晶體存在 , 硫酸鈣將首先在其晶體上沉淀 , 從而避免設(shè)備表面上的 結(jié)垢 。 研究表明 , 當(dāng)漿液中亞硫酸鹽的氧化率在 15%至 80 %～ 90%范圍時(shí) , 脫硫除塵器系統(tǒng)易發(fā)生石膏 結(jié)垢 。對(duì)石灰法 , 控制pH 值小于 9 可有效抑制亞硫酸鈣半水合物 結(jié)垢 , 對(duì)添加劑強(qiáng)化過程 , 漿液 pH 值多在610～ 715 范圍 , 故一般也不存在氫氧化鈣和亞硫酸鈣 結(jié) 垢 問題。 七、 煙氣脫硫存在的問題及解決 （一） 濕式石灰 / 石灰石煙氣脫硫工藝存在的問題分析及技術(shù)措施 結(jié)垢 成因及控制措施 24 1 結(jié)垢 成因 鈣基濕式煙氣脫硫系統(tǒng)可能形成的垢物包括亞硫酸鈣半水合物、硫酸鈣二水合物 (石膏 ) 、碳酸鈣或氫氧化鈣 , 除石膏外 , 其他幾種垢物都是酸溶性的 , 因此通過適當(dāng)調(diào)節(jié)漿液 pH 值可得到有效控制。另外， Na2SO4 的存在也將降低石膏的質(zhì)量。 （五） 工藝特點(diǎn) 與石灰石或石灰濕法脫硫工藝相比，雙堿法原則上有以下優(yōu)點(diǎn)： （ 1）用 NaOH 脫硫，循環(huán)水基本上是 NaOH 的水溶液，在循環(huán)過程中對(duì)水泵、管道、設(shè)備均無腐蝕與堵塞現(xiàn)象，便于設(shè)備運(yùn)行與保養(yǎng)； （ 2）吸收劑的再生和脫硫渣的沉淀發(fā)生在塔外，這樣避免了塔內(nèi)堵塞和磨損，提高了運(yùn)行的可靠性，降低了操作費(fèi)用；同時(shí)可以用高效的板式塔或填料塔代替空塔，使系統(tǒng)更緊湊，且可提高脫硫效率； （ 3）鈉基吸收液吸收 SO2 速度快，故可用較小的液氣比，達(dá)到較高的脫硫效率，一般在 90%以上 ； （ 4）對(duì)脫硫除塵一體化技術(shù)而言，可提高石灰的利用率。 （四）二次污染的解決問題 采用氫氧化鈉作為脫硫劑，在脫硫塔內(nèi)吸收二氧化硫反應(yīng)速率快，脫硫效率高，但脫硫的產(chǎn)物 Na2SO4 很難進(jìn)行處理，極易造成嚴(yán)重的二次污染問題。吸收劑漿池濃度的控制由補(bǔ)給水量調(diào)節(jié)給料器的轉(zhuǎn)速以控 制石灰加入量，繼而達(dá)到控制濃度的目的。除霧裝置清洗水的流量、吸收 23 室入口沖洗水的壓力以及脫水機(jī)排出液流量單獨(dú)控制。吸收劑漿液流量的控制是通過進(jìn)入脫硫裝置的 SO2 量以及循環(huán)漿池中漿液的 PH值來控制的。 正常運(yùn)行時(shí)，由立式控制盤自 動(dòng)控制各個(gè)調(diào)節(jié)閥，控制脫硫系統(tǒng)石灰供應(yīng)量和氫氧化鈉補(bǔ)給量，要在鍋爐負(fù)荷變動(dòng)時(shí)能自動(dòng)予以調(diào)節(jié)。 系統(tǒng)配備有低壓直流電源為電動(dòng)控制部分提供電源。在脫硫電氣控制室，電源分為兩路，一回經(jīng)由配電盤、控制開關(guān)柜直接與高壓電機(jī) (漿液循環(huán)泵 )相連接。在水力旋流器內(nèi)，石膏漿被濃縮 (固體含量約 40％ )之后用泵打到渣處理場，溢流 液回流入再生池內(nèi)。從沉淀池底部排漿管排出，由排漿泵送入水力旋流器。在此過程中，煙氣攜帶的煙塵和其它固體顆粒也被除霧器捕獲，兩級(jí)除霧器都設(shè)有水沖洗噴嘴，定時(shí)對(duì)其進(jìn)行沖洗，避免除霧器堵塞。用作補(bǔ)給而添加的氫氧化鈉堿液進(jìn)入返料水池與被石灰再生過的氫氧化鈉溶液一起經(jīng)循環(huán)泵打入吸收塔循環(huán)吸收 SO2。脫硫塔采用內(nèi)置若干層旋流板的方式，塔內(nèi)最上層脫硫旋流板上布置一根噴管。當(dāng)脫硫系統(tǒng)出現(xiàn)故障或檢 22 修停運(yùn)時(shí)，系統(tǒng)關(guān)閉進(jìn)出口擋板門，煙氣經(jīng)鍋爐原煙道旁路進(jìn)入煙囪排放。另外，還可在循環(huán)泵前加裝過濾器，過濾掉大顆粒物質(zhì)和液體雜質(zhì)。由于排走的殘?jiān)袝?huì)損失部分氫氧化鈉，所以，在堿液罐中可以定期進(jìn)行氫氧化鈉的補(bǔ)充，以保證整個(gè)脫硫系統(tǒng)的正常運(yùn)行及煙氣的達(dá)標(biāo)排放。制漿罐中加入的是石灰粉，加水后配成石灰漿液，將石灰漿液打到再生池內(nèi)，與亞硫酸鈉、硫酸鈉發(fā)生反應(yīng)。 21 （三）工藝流程說明 雙堿法煙氣脫硫工藝主要包括吸收劑制備和補(bǔ)充系統(tǒng)，煙氣系統(tǒng)， SO2 吸收系統(tǒng)，脫硫石膏脫水處理系統(tǒng)和電氣與控制系統(tǒng)五部分組成。灰渣經(jīng)沉淀定期清除，可回收利用，如制磚等。主要工藝過程是，清水池一次性加入氫氧化鈉制成脫硫液，用泵打入吸收塔進(jìn)行脫硫。在清除循環(huán)池內(nèi)的灰渣時(shí)，煙灰、反應(yīng)生成物亞硫酸鈣、硫酸鈣及石灰渣和未反應(yīng)的石灰同時(shí)被清除，清出的混合物不易綜合利用而成為廢渣。經(jīng)脫硫洗滌后的凈煙氣經(jīng)過除霧器脫水后進(jìn)入換熱器，升溫后的煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)通過煙囪排入大氣。 （二）工藝流程介紹 來自鍋爐的煙氣先經(jīng)過除塵器除塵，然后煙氣經(jīng)煙道從塔底進(jìn)入脫硫塔。 H2O 脫下的硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形式析出，然后將其用泵打入石膏脫水處理系統(tǒng)或直接堆放、拋棄。具體反應(yīng)方程式 如下： 2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O Na2SO3 + SO2 + H2O → 2NaHSO3 脫硫后的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入再生池內(nèi)用另一種堿，一般是 Ca(OH)2 進(jìn)行再生，再生反應(yīng)過程如下： Ca(OH)2 + Na2SO3 → 2 NaOH + CaSO3 Ca(OH)2 + 2NaHSO3 → Na2SO3 + CaSO3 雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石 /石灰等其他濕法脫硫反應(yīng)機(jī)理類似，主要反應(yīng)為煙氣中的 SO2 先溶解于吸收液中，然后離解成 H+和 HSO3— ； SO2(g)= = = SO2(aq) （ 1） 20 SO2(aq)+H2O(l) = = =H++HSO3— = = = 2H++SO32； （ 2） 式（ 1）為慢反應(yīng)，是速度控制過程之一。 雙堿法煙氣脫硫技術(shù)是利用氫氧化鈉溶液作為啟動(dòng)脫硫劑，配制好的氫氧化鈉溶液直接打入脫硫塔洗滌脫除煙氣中 SO2 來達(dá)到煙氣脫硫的目的，然后脫硫產(chǎn)物經(jīng)脫硫劑再生池還原成氫氧化鈉再打回脫硫塔內(nèi)循環(huán)使用。另一方面脫硫產(chǎn)物被排入再生池內(nèi)用氫氧化鈣進(jìn)行還原再生，再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環(huán)使用。為了盡量避免用鈣基脫硫劑的不利因素，鈣法脫硫工藝大都需要配備相應(yīng)的強(qiáng)制氧化系統(tǒng)（曝氣系統(tǒng)），從而增加初投資及運(yùn)行費(fèi)用，用廉價(jià)的脫硫劑而易造成結(jié)垢堵塞問題，單純采用鈉基脫硫劑運(yùn)行費(fèi)用太高而且脫硫產(chǎn)物不易處理，二者矛盾相互凸現(xiàn)，雙堿法煙氣脫硫工藝應(yīng)運(yùn)而生，該工藝較好的解決了上述矛盾問題。傳統(tǒng)的石灰石 /石灰 — 石膏法煙氣脫硫工藝采用鈣基脫硫劑吸收二氧化硫后生成的亞硫酸鈣、硫酸鈣，由于其溶解度較小，極易在脫硫塔內(nèi)及管道內(nèi)形成 結(jié)垢、堵塞現(xiàn)象。因此 ,脫硫過程中沒有“三廢”產(chǎn)生 ,不會(huì)造成新的二次污染 ,符合國家環(huán)保污染治理標(biāo)準(zhǔn)的要求。 （六）環(huán)保效益 濕式氨法煙氣脫硫工藝可達(dá)到以廢治廢的目的 ,且每年減少排放 SO2 3 738 t,運(yùn)行過程中沒有廢水排放。 注 :按年運(yùn)行 7 200 h 計(jì)。 （五）經(jīng)濟(jì)效益 按 2臺(tái)鍋爐計(jì)算 ,每臺(tái)煙氣流量 132 000 m3