脫硫反應(yīng)分為五大類：1、氣相SO2被液相吸收；2、吸收劑的溶解；3、吸收劑的中和；4、氧化反應(yīng)；5、結(jié)晶析出。

上述5個步驟是同時進行、相互影響的。在機組穩(wěn)定運行的狀態(tài)下，上述5個步驟應(yīng)處于一個相對平衡的狀態(tài)。但是當機組工況調(diào)整或有其它原因時，需要重新建立起平衡；否則，會造成脫硫效率低，如果控制不當會造成凈煙氣SO2超標。

反之，如果運行人員控制得當?shù)脑?，不僅會有效地保障脫硫高效率，而且會降低電耗和節(jié)省石灰石；漿液品質(zhì)好同時夜也有利于石膏脫水。

吸收塔系統(tǒng)主要設(shè)備介紹

1.1吸收塔介紹

吸收塔是發(fā)生吸收和氧化反應(yīng)的主要設(shè)備。吸收塔的主要功能是吸收原煙氣中的SO2、SO3、HF、HCL和粉塵，并使得最終產(chǎn)物通過脫水系統(tǒng)變?yōu)楹细竦氖嗑w。漿池上液面至噴淋層之間為吸收區(qū)；而氧化反應(yīng)則主要發(fā)生在漿池內(nèi)。

吸收區(qū)發(fā)生的主要化學反應(yīng)：

當然，在吸收區(qū)內(nèi)也有CaCO3參與的化學反應(yīng)，但只有很少部分的CaCO3參與了反應(yīng)。

氧化區(qū)發(fā)生的主要化學反應(yīng)：

我廠脫硫吸收塔直徑13.2m，高度47.77m（超改后）；在機組超低排放改造時，將吸收塔溢流管提升0.5m；按照原《規(guī)程》中，吸收塔正常液位為7.05m~8.05m，可計算超低改造后吸收塔最高液位應(yīng)為8.55m；但實際中加之吸收塔漿池中漿液易產(chǎn)生泡沫，吸收塔液位往往在8.4m左右就會開始溢流（曾做過試驗）。

1.2吸收塔漿液循環(huán)泵主要參數(shù)介紹

吸收塔漿液循環(huán)泵主要參數(shù)（表一）

2.1吸收塔液位的控制

根據(jù)我廠《規(guī)程》中規(guī)定：吸收塔漿液在漿池內(nèi)停留時間不低于4min，且吸收塔內(nèi)液氣比不小于10.62L/m3，并結(jié)合上述吸收塔系統(tǒng)主要設(shè)備參數(shù)信息，可先假設(shè)，吸收塔液位高度為h；吸收塔內(nèi)每小時漿液循環(huán)量為V；且，可知機組在高負荷（300MW左右）下，原煙氣流量約為120萬m3/h。以下計算均按照機組高負荷運行工況下來計算。

可得出以下計算結(jié)果：

吸收塔內(nèi)漿液容積 = 3.14 ×（13.2/2）2×h = 136.8h

機組負荷較高時，循環(huán)泵基本運行方式有：原有漿液循環(huán)泵三臺運行（循環(huán)泵ABC）、原有任意兩臺漿液循環(huán)泵+新加循環(huán)泵運行方式（循環(huán)泵ABC中任意兩臺+循環(huán)泵D）、循環(huán)泵四臺全部運行（循環(huán)泵ABCD）。

①若，循環(huán)泵運行ABC時，可得出每小時漿液循環(huán)量為4150 ×3=12450m3/h；

可知,4min內(nèi)循環(huán)漿液量=（12450m3/h）/60h × 4min = 830m3；

此時，吸收塔液位至少為:

h=830/136.8=6.1m

②若，循環(huán)泵運行ABC任意兩臺+D時，可得出每小時漿液循環(huán)量為4150 ×2+6000=14300m3/h；

可知,4min內(nèi)循環(huán)漿液量=（14300m3/h）/60h × 4min = 953.3m3；

此時，吸收塔液位至少為:

h=953.3/136.8=7.0m

③若，循環(huán)泵運行ABCD時，可得出每小時漿液循環(huán)量為4150 ×3+6000=18450m3/h；

可知,4min內(nèi)循環(huán)漿液量=（18450m3/h）/60h × 4min = 1230m3；

此時，吸收塔液位至少為:

h=1230/136.8=9.0m

思考點1：以上計算都是按照漿液在漿池內(nèi)停留時間為4min來計算的，假若氧化風機風量偏低時，勢必會以延長漿液在漿池內(nèi)停留時間來彌補反應(yīng)的不足？

思考點2：該4min是機組改造前環(huán)保參數(shù)要求在100mg/m3以內(nèi)而設(shè)計的；在機組改造后，現(xiàn)在環(huán)保參數(shù)要求在20mg/m3以內(nèi)，相比之前的環(huán)保要求，現(xiàn)在要吸收和氧化多余的80%的SO2,依照這樣的話，對于漿液在漿池內(nèi)停留時間是不是應(yīng)該要有所延長或者至少氧化風量需要加大呢？

所以，以上計算得出的吸收塔液位是各類循環(huán)泵運行方式下最基本的要求，是最低液位值。

加之，漿液有冒泡現(xiàn)象，此時液位很可能是虛假的高液位，實際液位可能已經(jīng)低于了要求值，這就要求運行值班員用心操作、精準把控！（經(jīng)驗：可依照吸收塔液位計壓力變送器的變化來判斷是否為虛假液位）

2.2吸收塔循環(huán)泵運行方式調(diào)整

根據(jù)我廠《規(guī)程》中規(guī)定：吸收塔內(nèi)液氣比不小于10.62L/m3。假設(shè)吸收塔內(nèi)每小時漿液循環(huán)量為V；且，機組在高負荷（300MW左右）下，原煙氣流量約為110~120萬m3/h。

可知，（V×1000）/1200000 ≥ 10.62

可得：V ≥12744m3/h；

可知若機組原煙氣流量在120萬左右時，每小時漿液循環(huán)量應(yīng)大于12744m3；此時，循環(huán)泵運行方式應(yīng)采取第②類方式。

我廠已經(jīng)完成NO.1、NO.2、NO.3、NO.4機組的超低改造工作，現(xiàn)統(tǒng)計了2018年09月25日至2018年10月26日各機組在不同負荷（常見負荷）下所對應(yīng)的原煙氣流量。見下表：

各機組負荷、原煙氣流量統(tǒng)計(表二)

2.3吸收塔內(nèi)漿液PH控制

理論上，吸收塔漿液PH值在4.5時，亞硫酸根離子氧化速率最快，實際運行中，當PH值較低時，石灰石（CaCO3）的消溶主要靠物理過程（反應(yīng)物從石灰石顆粒中遷移出來的擴散過程）但擴散速度限制著整個吸收塔內(nèi)的化學反應(yīng)；而漿液PH值在5.0~7.0時，顆粒表面的化學動力學過程是起主要作用的，有利于反應(yīng)的快速進行。

我廠規(guī)定吸收塔漿液PH值控制在5.0~6.0，該PH值范圍我個人覺得只能適應(yīng)于超低改造之前的機組（凈煙氣SO2不超100mg/m3的要求）而不能應(yīng)用于超低改造后的機組，因為超低改造后的機組凈煙氣SO2要求值非常低，這就需要我們運行人員把各個參數(shù)以及設(shè)備的運行方式調(diào)控的非常好才能滿足超改機組的新要求。

當脫硫吸收塔供漿方式只依照凈煙氣SO2值來操控，凈煙氣SO2偏高就繼續(xù)供漿，往往會忽視了此時吸收塔漿液的PH值，可能會經(jīng)常偏高。

此種操作方式，直接會導致吸收塔漿液內(nèi)CaCO3含量會越來越多，且亞硫酸根因氧化速率變慢也會富集，久而久之就會發(fā)生石灰石“鈍化現(xiàn)象”（CaCO3被亞硫酸鹽包裹，無法與煙氣中SO2接觸進而發(fā)生反應(yīng)）最終導致吸收塔漿液品質(zhì)慢慢惡化，甚至凈煙氣SO2不好控制。

3.運行人員可采取的主要措施

3.1嚴格控制脫硫吸收塔漿液PH值在4.6~5.6

（1）供漿方式和供漿量的多少直接影響著吸收塔內(nèi)漿液PH值的變化，由于PH值規(guī)定范圍狹小，所以在供漿方式上要采取小流量供漿方式，以緩慢的節(jié)奏來調(diào)控PH值，這樣便于提早做好啟動供漿泵或停止供漿泵的準備，有利于更好的將PH值控制在4.6~5.6。

（2）小流量供漿時，由于供漿泵管道出口處采取閥門半開節(jié)流措施，石灰石漿液在管道內(nèi)流速會下降，為了防止?jié){液在管道內(nèi)沉積或堵塞，石灰石漿液密度要求控制在1240Kg/m3以內(nèi)，規(guī)定石灰石漿液箱內(nèi)漿液密度在1200~1240Kg/m3為宜。

強調(diào)：供漿泵啟停必須嚴格參照PH值。若，PH值還未接近4.6時（偏高），凈煙氣SO2較高或者稍微超出20mg/m3時，可采用除霧器上層沖洗水來臨時壓制凈煙氣SO2，待PH值降至4.6或接近時可啟動供漿泵向塔內(nèi)補漿；當PH值為4.6或低于4.6時，若凈煙氣SO2比較低（甚至是個位數(shù)）也要啟動供漿泵，將PH值控制在4.6~5.6的范圍內(nèi)。

3.2嚴格控制吸收塔內(nèi)液氣比值不小于10.62L/m3

以（表二）中統(tǒng)計數(shù)據(jù)看，NO.1機組原煙氣流量較其它機組在同負荷下的原煙氣流量要大；按照液氣比的計算公式，可以明確當NO.1機組在負荷為290MW或以上時就應(yīng)該采用第②類循環(huán)泵運行方式（原循環(huán)泵任意兩臺+循環(huán)泵D）；其它機組原煙氣流量較低，所以會出現(xiàn)NO.3、NO.4機組的環(huán)保參數(shù)比較好控制，特別是在低負荷式，凈煙氣SO2值會降到接近“0”值。

調(diào)整循環(huán)泵運行方式，最主要是看原煙氣流量的大??；單依靠機組負荷的大小來決定循環(huán)泵的運行方式是盲目的、不正確的。

3.3嚴格控制吸收塔液位足夠高，滿足吸收塔漿液在漿池內(nèi)滯留時間不低于4min

理論上吸收塔液位越高，漿液在吸收塔內(nèi)滯留的時間就越長，也越有利于氧化反應(yīng)的進行和晶體的長大，對塔內(nèi)整體的化學反應(yīng)都有推動作用。可見，在調(diào)整吸收塔漿液循環(huán)泵運行方式的時候，必須要考慮到吸收塔液位是否足夠高，是否可以滿足吸收塔漿液在漿池內(nèi)滯留時間不低于4min。按照計算公式，可以精確的計算出：

①當循環(huán)泵運行ABC三臺時，吸收塔液位必須高于6.1米；

②當循環(huán)泵運行ABC任兩臺+循環(huán)泵D時，吸收塔液位要高于7.0米；

③當循環(huán)泵運行ABCD四臺時，吸收塔液位要高于9.0米（我廠吸收塔液位無法達到，所以不建議長時間同時運行四臺循環(huán)泵，會導致亞硫酸根富集，漿液品質(zhì)惡化）；

結(jié)合我廠實際情況，建議將吸收塔液位控制在7.2~7.8米。

4.脫硫運行方式調(diào)整前和調(diào)整后，各機組凈煙氣SO2超標統(tǒng)計如下

4.1運行方式調(diào)整前：

按照原來供漿方式和循環(huán)泵運行方式以及吸收塔液位控制方式等，記錄了從2018年09月26日到10月18日共23天的各機組超標情況：

各機組凈煙氣SO2超標統(tǒng)計（表三）

4.2運行方式調(diào)整后：

依照以上“運行人員可采取的主要措施”后統(tǒng)計了2018年10月19日至11月12日共計25天各機組凈煙氣SO2超標情況：

各機組凈煙氣SO2超標統(tǒng)計（表四）

依據(jù)上兩表記錄，得出結(jié)論：運行方式未調(diào)整前23天4臺機組累計共超標15次；而采用新的運行方式調(diào)整后25天4臺機組累計共超標3次?？梢钥隙?，我廠脫硫采用新的運行方式對機組凈煙氣SO2的控制是非常有效果的。