湿法脱硫存在的主要问题与技术探讨

湿法脱硫存在的主要问题与技术探讨摘要：经济的发展，城市化进程的加快，人们对电能的需求也逐渐增加。在我国现代化建设阶段，燃煤电厂发挥着重要作用，也是国民经济的支柱性产业之一。燃煤电厂的生产运作有效地满足了广大群体日常生活、生产中对电力的需求，对我国经济发展进步起到推动型作用。燃煤发电阶段形成废水、废气等污染物，其中废水的类型较多，脱硫废水便是其中的典范。化学沉淀是处理脱硫废水的常用方法，尽管其费用支出较少，但经该工艺处理后的污水，很难保证整体达标，污水内含盐量偏高，若未经处理直接排放很可能导致二次污染。湿法脱硫废水零排放处理能解除如上问题，具有能耗低、环保等诸多优势。本文就湿法脱硫存在的主要问题与技术展开探讨。关键词：脱硫系统；问题；技术探讨；经验分享；经济运行；节能与减排引言随着环保形势的日益严格，以及《国务院关于印发水污染防治行动计划的通知》发布与执行，燃煤电厂脱硫废水零排放也成为关注重点。脱硫废水零排放工艺是指将脱硫废水进行预处理后对废水进行采用蒸发、结晶等方法进行深度处理，达到废水零排放的目的。1燃煤电厂脱硫废水的来源及特点在燃煤电厂，烟气污染物主要包括了二氧化硫、硫化物、氯化物、氟化物、重金属离子和烟尘等，为了防止硫化物的污染，要对含硫烟气进行脱硫处理。按工艺特点目前主要可分湿法、半干法和干法3种烟气脱硫技术，中国烟气脱硫技术和其应用比例如图1所示，大部分燃煤电厂采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺。湿法脱硫工艺为避免系统内污染物富集，须排放一部分废水以维持系统内污染物浓度，这部分废水主要含有大量悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属等污染物。脱硫废水水质特点及其可能危害影响见表1。图1中国烟气脱硫技术与其应用占比表1脱硫废水水质特点及可能危害影响2湿法脱硫存在的主要问题某公司2×330MW机组采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置，每台机组对应一座脱硫塔，烟气系统不设GGH和旁路烟道，增压风机与引风机合并设置，脱硫系统压降通过引风机克服，两台机组共用一座210m高内衬钛钢烟囱，每台机组脱硫设施原设计配置三台脱硫浆液循环泵，原脱硫设施设计脱硫出口二氧化硫排放浓度200mg/Nm3以下，为了进一步满足日益严格的污染物排放标准，2015年，通过对脱硫设施实施提效改造，目前，每座脱硫塔配置五台脱硫浆液循环泵，设计脱硫效率98.99%，在脱硫设施出口新增湿式除尘器，经过改造后，净烟气二氧化硫排放浓度达到35mg/Nm3以下，满足超低排放指标要求。存在的主要问题:（1）脱硫系统接触浆液设备和管道冲刷磨损较为严重。（2）喷淋层喷嘴堵塞和结垢现象较为突出。（3）脱硫塔顶部除雾器坍塌、堵塞和结垢现象经常发生。（4）石膏脱水效果较差。（5）脱硫系统结垢、腐蚀和磨损较为严重，需经过长时间的运行不断探索和总结经验。（6）脱硫系统浆液起泡或中毒问题。脱硫系统运行过程中，经常会出现脱硫浆液起泡或脱硫浆液中毒，严重影响脱硫系统浆液品质，降低脱硫效率，影响净烟气二氧化硫达标排放。（7）脱硫系统水平衡问题。由于脱硫系统设计考虑不足、蒸发量低、补水量大、系统设备存在缺陷或工艺调整不当等多种因素，导致在实际脱硫系统运行过程中，经常出现脱硫塔内浆液溢流、水平衡破坏等现象。（8）脱硫废水排放去向问题。脱硫废水处理系统作为脱硫公用系统，废水中所含的氯离子和重金属离子指标偏高会严重影响脱硫系统安全稳定运行，为此，多数企业虽然同步建设了脱硫废水处理系统，但是废水处理设施运行不稳定，运行和检修成本高，且经过处理后的脱硫废水难以达标，长期困扰企业脱硫系统稳定运行。3主要技术措施3.1蒸发法这是湿法脱硫废水零排放处理工艺中最常见的技术类型，用于废水处理实践中能取得较好成效。的一种。蒸发法处理脱硫废水的技术原理可以做出如下表述：历经高温加热过程后，达到废水沸点，诱导其沸腾、蒸发并生成形蒸气，水蒸气凝结冷却以后，将其回收成为水资源，借此方式实现对不可再生资源的循环利用。在以上处理阶段，脱硫飞鼠内的部分污染物会因高温、失水，循序渐进由液态转型成，为后期回收和处理过程顺利推进创造便利条件。和其他类型的零排放处理技术做比较分析，蒸发法的可执行性更强、实用性高、操作流程简单、能源损耗量少，可以被看成一项行之有效的废水处理工艺技术，为实现湿法脱硫废水零排放目的提供可靠的支撑。3.2MED技术多效强制循环蒸发(MED)是在多级蒸发器中，前一级蒸发器产生的蒸汽作为下级蒸发器的热源，蒸发器级数越多，浓缩倍率越高，所需生蒸汽越少，节约成本。通过多效蒸发器的计算机模拟，发现单效蒸发器消耗60498kg/h的蒸汽，蒸发水分61566kg/h，蒸发比例为1.01。双效蒸发器消耗蒸汽27173kg/h，蒸发水分61560kg/h，蒸发比例为2.26，节省蒸汽126%,双效蒸发器比单效蒸发器节约了运行和设备制造成本。多效蒸发随着浓缩倍率的增加，外排水含盐量浓度增高，外排水量缓慢下降。采用多效蒸发淡化处理高盐度废水热经济方面的研究中，当浓缩倍率为100时，含盐量为640000mg/L，外排水量为0.32m3/h；浓度倍率为1000时，外部盐水的量为0.03m3/h，外层盐水的数量仅减少0.29m3/h。当浓缩倍率在1.5和1.7之间时外排水量减少了2.47m3/h。3.3严格管控脱硫系统浆液品质脱硫塔内的浆液品质管控尤为重要，必须严格控制脱硫系统浆液氯离子和重金属离子含量，直接关系到脱硫系统化学反应能否正常进行和净烟气二氧化硫能否长期稳定达标，建议严格管控脱硫塔内浆液氯离子、密度、pH值、亚硫酸钙、硫酸钙等主要指标，脱硫塔内浆液氯离子浓度控制在2000ppm以下，并尽量维持低参数运行。3.4旁路烟道烟气干化技术旁路烟道烟气干化技术与主烟道烟气干化技术的基本原理相同，将脱硫废水经雾化喷射装置雾化之后喷入新建的旁路烟道和蒸发器中，再从空气预热器引入高温烟气，直接接触雾化废水进行热交换将废水蒸发。蒸发后的水蒸气进入烟气，悬浮物和可溶物的细小固体颗粒被除尘器去除，既而实现脱硫废水零排放处理。该技术自动化程度高，设备简单，烟气热量利用率高，且旁路烟道系统相对独立于主系统，对主系统影响较小，维修便利，与主烟道烟气干化技术相比可有效避免烟道腐蚀、结垢与积灰风险。与此同时，也存在占地面积大、投资成本高、影响锅炉热效率等不足之处。焦作万方电厂于空气预热器设置旁路烟道蒸发，虽从主系统抽取烟气，锅炉效率略有下降，但完全处理了全厂高盐脱硫废水；广西北海某电厂采用旁路烟道烟气干化对脱硫废水进行处理，利用300~350℃的高温烟气与雾化的脱硫废水在旁路蒸发器内充分混合蒸发，成功实现了脱硫废水的零排放。结语综上所述，解决脱硫系统存在的主要问题，不能单一解决某一项或某一个问题，要综合全面地进行分析，多方面入手采取措施，才能从根本上提高脱硫设施运行的可靠性，因此，要充分借鉴同类企业脱硫系统经验和教训，不断摸索与总结，定期完善和细化运行和检修规程，严格按照《运行规程》进行脱硫系统操作和调控，按照《检修规程》加强设备检修与维护治理，提高脱硫系统本质安全和稳定运行，共同提高、共同进步。参考文献[1]代学民