淺談關(guān)于超低排放改造后吸收塔水平衡控制措施

聶海濤++劉黎偉

【摘 要】介紹了大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司三門(mén)峽項(xiàng)目部脫硫超低排放改造技術(shù)和路線，對(duì)改造后吸收塔系統(tǒng)水平衡異常進(jìn)行了詳細(xì)分析，得出來(lái)水平衡異常的主要原因是除霧器沖洗水設(shè)計(jì)不合理，并針對(duì)此問(wèn)題研究調(diào)整了除霧器沖洗方案，有效改變了水平衡異常的情況，同時(shí)提出了合理的水平衡優(yōu)化方案，對(duì)國(guó)內(nèi)濕法煙氣脫硫超低排放改造后水平衡異常處理提供的有效的參考方案。

【關(guān)鍵詞】 脫硫 超低排放 水平衡

1 石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)水平衡

1.1 脫硫系統(tǒng)的補(bǔ)水

脫硫系統(tǒng)的補(bǔ)水來(lái)源主要求：

（1）除霧器沖洗水。

（2）制漿用水。

（3）管道、設(shè)備沖洗水。

（4）濾布濾餅沖洗水。

（5）設(shè)備冷卻水。

（6）其他補(bǔ)水。

1.2 脫硫系統(tǒng)向外消耗的水

脫硫系統(tǒng)的水耗主要有：

（1）飽和煙氣帶水。

（2）脫硫副產(chǎn)物石膏結(jié)晶水及石膏附著水。

（3）脫硫系統(tǒng)為了維持系統(tǒng)氯離子濃度在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)和控制漿液中有害成分的濃度，系統(tǒng)會(huì)排放一定量的廢水。

1.3 高效除塵除霧器改造前后對(duì)脫硫系統(tǒng)水平衡影響

除霧器沖洗水是脫硫系統(tǒng)補(bǔ)水的補(bǔ)水途徑，超低排放對(duì)除霧器沖洗進(jìn)行改造，導(dǎo)致除霧器沖洗水兩大量增加，因此控制好除霧器沖洗水是維持整個(gè)系統(tǒng)水平衡的關(guān)鍵。大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司三門(mén)峽項(xiàng)目部一期改造前除霧器沖洗每天耗水量約383t；一期改造后每天耗水量約1373t，改造后每天單塔除霧器沖洗水量約增加990噸。二期改造前除霧器沖洗每天耗水量約為352t，改造后每天耗水量約為548t，單塔除霧器沖洗水量約增加196t。

因?yàn)槌F器沖洗水大量增加，破壞了整個(gè)脫硫系統(tǒng)水平衡。各負(fù)荷情況下水平衡見(jiàn)下表1（未計(jì)算管道沖洗水、機(jī)械密封水、氧化風(fēng)減溫水）。

由表1可見(jiàn)，超低排放改造以后，脫硫系統(tǒng)除霧器沖洗水量由改造前的45m3/h增加至80.2m3/h，增加了近一倍。

2 除霧器沖洗方案的調(diào)整

2.1 高效除塵除霧器的特性

超低排放改造后除霧器沖洗方案無(wú)法維持吸收塔水平衡，需要對(duì)除霧器沖洗方案進(jìn)行調(diào)整。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，除霧器必須要保證沖洗，否則會(huì)造成除霧器局部結(jié)垢增多，造成局部堵塞、煙氣流速增加，進(jìn)而使結(jié)垢更加嚴(yán)重，形成惡性循環(huán)，最終有倒塌的危險(xiǎn)。

三門(mén)峽一、二期吸收塔高效除塵除霧器的結(jié)構(gòu)組成為“一級(jí)管式+三級(jí)屋脊式除霧器”。其中管式除霧器主要去除大部分石膏漿液霧滴（>400μm），并且使煙氣均勻分布，可循環(huán)利用沖洗水，不易堵塞，但不易除去小霧滴；一級(jí)屋脊式除霧器除去較大顆粒的石膏漿液霧滴（50μm-1000μm），攔截中等霧滴，易堵塞；二級(jí)、三級(jí)屋脊式除霧器除去非常小的石膏漿液霧滴（15μm-100μm），易堵塞；一、二、三級(jí)屋脊式除霧器葉片間距逐步變小可以提高對(duì)微小液滴的攔截效率。

2.2 沖洗方案的調(diào)整

由各級(jí)除霧器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、作用和噴淋層產(chǎn)生霧滴粒徑統(tǒng)計(jì)，綜合分析可得出各級(jí)除霧器對(duì)漿液霧滴的攔截量依次為：管式除霧器、第一層屋脊式除霧器、第二層屋脊式除霧器、第三層屋脊式除霧器。因此，除霧器堵塞速率由第一層屋脊式除霧器至第三層屋脊式除霧器逐漸減緩（管式除霧器不易堵塞，且可以借助屋脊式除霧器沖洗水實(shí)現(xiàn)自清洗作用，所以不考慮堵塞問(wèn)題）。

2.3 除霧器沖洗方案調(diào)整后的沖洗效果

通過(guò)對(duì)調(diào)整除霧器沖洗后運(yùn)行監(jiān)測(cè)來(lái)看，#4吸收塔超低排放改造后投運(yùn)時(shí)間最長(zhǎng)，且中間經(jīng)歷過(guò)多次停機(jī)檢修。運(yùn)行除霧器差壓持續(xù)穩(wěn)定，維持在300pa以下，符合除霧器正常運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。此外，多次利用#4機(jī)組停機(jī)檢修期間，檢查#4吸收塔除霧器內(nèi)部，各級(jí)葉片均干凈清潔，未出現(xiàn)結(jié)垢和堵塞的現(xiàn)象（檢查照片見(jiàn)下頁(yè)：）。#1、3吸收塔超低排放改造投運(yùn)后，除霧器差壓均保持穩(wěn)定無(wú)上漲趨勢(shì)，持續(xù)維持正常運(yùn)行范圍內(nèi)。除霧器沖洗方案調(diào)整后，#1、3、4吸收塔除霧器經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行均未出現(xiàn)異常情況。沖洗方案調(diào)整后每天除霧器沖洗水量比調(diào)整前減少約961t。雖然，每天除霧器沖洗水量仍比改造前多出約230t。但是通過(guò)優(yōu)化運(yùn)行可以維持系統(tǒng)內(nèi)水平衡。

3 結(jié)論與展望

通過(guò)對(duì)除霧器沖洗方案的調(diào)整，在低負(fù)荷情況下，總耗水量已基本與總進(jìn)水量相當(dāng)，若再加上漿液泵軸封冷卻水、管道沖洗水、氧化風(fēng)減溫水、霧化水等進(jìn)入系統(tǒng)，長(zhǎng)期運(yùn)行仍會(huì)造成吸收塔水平衡無(wú)法控制。為保證脫硫系統(tǒng)水平衡長(zhǎng)期穩(wěn)定提出以下措施：

（1）根據(jù)機(jī)組負(fù)荷可適當(dāng)延長(zhǎng)除霧器沖洗間隔；

（2）脫水系統(tǒng)間斷運(yùn)行，視吸收塔密度情況而定，保證石膏旋流站壓力在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，維持真空皮帶機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行，石膏托盤(pán)內(nèi)石膏沉積物在系統(tǒng)停運(yùn)后，維護(hù)人員應(yīng)辦票清理干凈，正常運(yùn)行時(shí)，不得用工藝水沖洗托盤(pán)；

（3）保持各吸收塔石灰石漿液泵、石膏排出泵盡可能保持長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，避免因頻繁啟停增加沖洗水；

（4）按規(guī)定每天投運(yùn)廢水處理系統(tǒng)，保證每天廢水排放量且保證水質(zhì)合格；

（5）制備合格的石灰石漿液，石灰石漿液控制在1250kg/m3，在冬季防凍石灰石漿液箱補(bǔ)水門(mén)開(kāi)啟期間，適當(dāng)提高制漿密度至1260-1270kg/m3，保證石灰石漿液密度在合格范圍；

（6）及時(shí)檢查各轉(zhuǎn)機(jī)機(jī)封冷卻水，運(yùn)行泵機(jī)封冷卻水只需滿足設(shè)備正常運(yùn)行可不必開(kāi)至最大；

（7）及時(shí)檢查無(wú)有系統(tǒng)外水源進(jìn)入脫硫系統(tǒng)中；

（8）定期檢查各沖洗水閥門(mén)有漏，盡可能減少工藝水因閥門(mén)內(nèi)漏進(jìn)入脫硫系統(tǒng)中。