濕法石灰石-石膏煙氣脫硫工藝中,強制氧化是脫硫過程中一個重要環(huán)節(jié),空氣中的O?將SO?2-氧化成SO?2-,半水亞硫酸鈣(CaSO?·1/2H?O)生成二水硫酸鈣(CaSO?·2H?O石膏晶體)。氧化效果不達標,石膏漿液中半水亞硫酸鈣(CaSO?·1/2H?O)會超標。
氧化不充分的原因及參數(shù)控制分析
1、氧化風量不足,氧化風分布不均勻。
氧化風量在正常的運行條件下不存在問題,但是目前電力負荷變動較大,當發(fā)電負荷降低到一定程度時,生產(chǎn)人員從節(jié)能的角度考慮,就會減少氧化風機的運行臺數(shù),如果控制失當,就會引起氧化不足。
氧化風機進口濾網(wǎng)堵塞或出口管道不暢而未及時發(fā)現(xiàn),也會造成氧化風量不足。
氧化風噴槍堵塞,會造成氧化風分布不均勻。
2、pH值的影響
根據(jù)脫硫吸收塔內(nèi)化學反應(yīng)機理可知,脫硫過程反應(yīng)方向很大程度上取決于吸收漿液的pH值。當pH<2時,被吸收的SO2主要以H2SO4的形式存在;當pH上升到4-5時,主要為HSO3-;當pH>6.5時,主要生成SO32-;總的趨勢是pH越大,SO2的溶解度越大,越有利于傳質(zhì),可獲得較高的脫硫效率。而亞硫酸鹽的氧化速率主要受pH的影響,隨著pH上升,漿液中Ca2+濃度降低,不利于石灰石的溶解,大大降低亞硫酸鹽的氧化速率,從而直接影響石膏的過飽和度。
3、吸收塔漿液密度的影響
吸收塔石膏漿液密度是脫硫裝置運行控制的重要參數(shù)之一,反應(yīng)了各反應(yīng)物及生成物的過飽和情況。漿液密度低時,表明漿液中CaSO4的含量較低,CaCO3的含量相對較大,此時出石膏不利于石膏脫水,同時還會造成石灰石浪費,降低石灰石利用率。但漿液密度低,利于氧化風的擴散,提高漿液氧化速率。漿液密度過高時,表明漿液中CaSO4的含量過量,過量的CaSO4會抑制SO2及CaCO3的溶解,同時減小噴淋層漿液覆蓋率,并大大降低漿液的氧化效果,導致脫硫效率降低,為了控制出口SO2排放濃度,往往需要增加CaCO3的供給,以提高脫硫效率,從而導致了CaCO3的過剩。過高的石膏漿液密度導致石膏過飽和度嚴重超標,同時由于氧化效果的降低,漿液內(nèi)又析出大量的CaSO3·1/2H2O晶體,再加上過量CaCO3的存在,導致SO2、CaCO3溶解度的急劇下降,最終形成漿液失效,脫硫效率快速降低,石膏含水量嚴重超標脫水困難。
4、吸收塔漿液停留時間的影響
吸收塔石膏漿液停留時間為:吸收塔氧化池容積與石膏排出泵流量之比。漿池容積與石膏排出時間決定了石膏晶體形成及停留的時間。
漿池容積大、停留時間長,能夠使半水亞硫酸鈣(CaSO?·1/2H?O)充分氧化,有利于石膏脫水。但漿液停留時間太長,漿液的機械攪動及循環(huán)泵會破壞已形成的大顆粒石膏晶體,不利于石膏脫水。
吸收塔液位決定氧化池容積。吸收塔液位越高,氧化池容積越大。液位過低會降低吸收塔漿液停留時間,導致氧化空間不足,對氧化有重要影響。
5、運行控制參數(shù)的手段
通過以上分析,氧化風量和均勻分配、漿液pH值、漿液密度、吸收塔液位控制在合理范圍,是氧化程度達標的手段。目前,制約操作員控制漿液pH值、漿液密度、吸收塔液位在合理范圍的因素是這些參數(shù)的測量儀表不準確和不能連續(xù)投運。解決儀表存在問題,合理控制參數(shù)難題迎刃而解。