改善烟气脱硫装置浆液池响应特性方法研究_沈凯

环境工程2011年第29卷增刊改善烟气脱硫装置浆液池响应特性方法研究＊沈凯徐海涛周长城王伟朱孝强(东南大学能源与环境学院,南京210096)摘要:通过对现有的烟气脱硫系统吸收塔浆液池在运行过程中浆液pH值响应过程的分析,针对现有脱硫装置浆液池pH值响应滞后导致的一系列问题,提出了改善烟气脱硫装置浆液池响应特性的措施方案,结合工程实例说明了通过在浆液池内加装浆液气氛控制系统使得pH值响应更为及时,并使浆液池内pH值分布满足浆液池功能要求。保证脱硫装置的安全稳定高效运行,有效降低运行消耗。关键词:烟气脱硫;浆液池;响应特性THERESEARCHONIMPROVEMENTFORRESPONSEPERFORMANCEINSLURRYPONDOFFLUEGASDESULPHURIZATIONTOWERShenKaiXuHaitaoZhouChangchengWangWeiZhuXiaoqiang(SchoolofEnergy&Environment,SouthEastUniversity,Nanjing210096,China)Abstract:AccordingtotheanalysisofthepHresponseprocessintheslurrypondoffluegasdesulphurization(FGD)tower,thepHresponselagwasobtained.AndthesolutiontoimprovingtheresponseperformanceofpHwasgenerated.Finally,bytheengineeringcase,thecontrolsystemofreactiveatmosphereisused,andthepHdistributionintheslurrypondcanmeetthepurposeofFGDsystem.Thesafe,efficientandstableop-erationofFGDsystemcanbeensured.Keywords:fluegasdesulphurization(FGD);slurrypond;responseperformance＊江苏省环保科研课题(2009007);江苏省六大高峰人才项目资助。0引言SO2是当前主要的大气污染物之一,是我国工业废气污染排放的重要控制指标。湿式烟气脱硫(WetFlueGasDesulfurization,WFGD)是当前主流的烟气脱硫工艺,锅炉产生的烟气依次经过烟气脱硝系统、空气预热器、静电除尘器、烟气脱硫系统后通过烟囱排入大气,SO2的脱除效率一般达到95%以上[1]。WFGD工艺采用石灰石浆液作为吸收剂,在脱硫吸收塔内浆液与烟气接触并充分混合,烟气中的SO2与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应生成石膏[2]。主要由吸收剂制备系统、吸收和氧化系统及石膏处理系统组成如图1所示。在FGD装置中其核心是烟气脱硫吸收塔,吸收塔的基本结构如图2所示,整体外形为圆柱形,烟气从下部的原烟道进入,经过上部的数层喷淋层吸收SO2,脱除SO2后的净烟气经由除雾器去除烟气中的液滴后,经由吸收塔上部的净烟道排出。吸收塔下部为圆柱形的浆液池,沿浆液池的周向布置有石灰石浆液管图1湿法烟气脱硫工艺流程道、搅拌器、氧化风管、石膏排出管道等接口[3]。浆液池的主要作用是提供CaSO3氧化、石膏结晶、石灰石溶解和向喷淋吸收系统提供吸收剂浆液等功能[4]。为实现浆液池的以上基本功能,在现有的烟气脱硫装置中,通常是通过控制浆液池中的pH值稳定在一定的范围内,保证实现CaSO3氧化、石膏结晶、石灰石溶解等所需的反应气氛及工艺条件。178DOI:10.13205/j.hjgc.2011.s1.088环境工程2011年第29卷增刊图2吸收塔基本结构1现有浆液池响应特性及其优化现有的湿法烟气脱硫装置中传统的吸收塔浆液池布置采用的是沿周向均布的方式,采用均布的侧进式搅拌器将浆液尽量混合均匀。在实际的脱硫装置运行过程中,浆液池的pH值控制及浆液池的响应特性存在着大滞后的问题。导致pH值控制难以稳定,pH值超调及振荡趋势增加,pH值过高导致石灰石消耗增大,同时系统结垢倾向增大[5]。分析其原因主要是由于浆液池是一个巨大的容器,要将其中的浆液混合均匀至一个合适的pH值需要较长的时间,因此在控制浆液池pH值的过程中不可避免的存在着较长的延迟[6]。从另一方面看,由于CaSO3氧化、石膏结晶、石灰石溶解所需的最佳pH值条件是不同的甚至是相反的,因此浆液池混合均匀后的pH值范围是一个考虑多方因素的折中结果,对于各个过程而言并非是各过程对应的最佳工艺条件。综合以上问题,针对某烟气脱硫工程我们对其吸收塔浆液池进行了相应的改造。根据吸收塔浆液池石灰石浆液入口