脱硫增效剂在湿法脱硫中的应用

王维赟，安永峰

（中国石油宁夏石化公司，宁夏银川 750026）

本公司投用的两套脱硫装置于2008年3月开工建设，2009年10月竣工投入生产运行，其任务是对三台煤粉锅炉（两台200 t/h和一台220 t/h锅炉）的烟气进行脱硫处理。其中两台200 t/h锅炉为两炉一塔的形式，利用原脱硫塔进行改造，即1#脱硫塔；220 t/h锅炉为一炉一塔的形式，为新建脱硫塔，即2#脱硫塔。锅炉烟气处理量分别为616 228 Nm3/h和338 858 Nm3/h，处理后烟气中的SO2含量小于200 mg/Nm3，烟尘含量小于50 mg/Nm3。该装置的脱硫工艺选用石灰－石膏湿法烟气脱硫，其原理是：以石灰浆液作为吸收剂在脱硫塔内对烟气进行逆流洗涤，生成半水亚硫酸钙并以小颗粒状转移到浆液中，利用空气强制氧化生成CaSO4·2H2O结晶，即石膏。塔内反应后的石膏浆液用排出泵抽出后送往石膏旋流器进行浓缩颗粒分离，旋流器顶流浓度小的浆液溢流返回脱硫塔；底流浓度大的浆液送往真空皮带机进行石膏脱水。脱水后石膏的含水量在10%以下为达标。装置的生石灰粉年用量27 750 t，产品石膏年产量80 000 t，脱硫效率可达95%以上。

1 现状分析

本公司脱硫装置目前运行现状是：烟气出口SO2含量在200 mg/Nm3以内达标排放，脱硫效率达到90%以上，基本符合设计和环保要求，主要存在问题是：1#脱硫塔属于改造塔，方形结构，水箱容积大，塔内三台搅拌器全部安装在西侧塔壁上，造成塔内浆液搅拌不均匀，再加上塔内浆液喷淋管存在设计缺陷，三层循环喷淋支管喷嘴均在同一垂直位置布置。石灰浆液无法充分与烟气反应，导致塔内石灰浆液过剩、钙硫比偏高，生成物中CaO（CaSO3）含量偏高，影响其后的石膏脱水效果。系统运行过程中浆液管线、循环泵喷嘴、机泵滤网结垢（主要成分为CaO和CaSO3）堵塞，造成脱硫运行难度大，运行周期短，清理疏通困难等问题。为解决1#脱硫塔的以上问题，在不进行设备改造的情况下决定使用脱硫增效剂，经脱硫生产厂家进行现场浆液取样分析后，进行了装置脱硫增效剂添加的试运行。

2 添加方法

在两台锅炉正常燃煤的工况下，保持脱硫装置烟气正常投运，脱硫增效剂为白色固态粉末，将其投入地坑内与水充分搅拌均匀后，定期定量地通过地坑泵打入吸收塔内。首次添加量为0.5 t，以后每天补充150 kg。

3 添加过程

3.1 主要参数趋势

由图1~图3对比可以看出：添加脱硫增效剂后，在控制烟气出口硫含量在50 mg/Nm3以内，供浆流量由11.0 m3/h下降到6.5 m3/h，钙硫比由1.30降到1.10。说明脱硫增效剂能够加快石灰的溶解速度，增强石灰浆液的活性，提高了原料石灰粉的利用率。

图1 烟气出口SO2含量趋势图

图2 新鲜石灰浆液流量趋势图

图3 钙硫比变化趋势图

3.2 脱硫效率对比

图4 加药前后脱硫效率对比趋势图

由图4可以看出，在相同工况下，添加增效剂后，脱硫效率可提高2.0%~4.0%，有效提高了脱硫效率，减少SO2排放。

3.3 脱硫剂使用量对比

图5 加药前后脱硫剂使用量对比趋势图

由图5可以看出，自5月份添加脱硫增效剂后，石灰粉日平均用量由10.4 t/d，下降为7.9 t/d，并趋于稳定状态。

3.4 石膏化验数据对比

表1 石膏化验数据

由表1可以看出：添加脱硫增效剂后，石膏中硫酸钙含量增加，以及碳酸钙和氧化钙含量下降，说明脱硫增效剂增强了石灰浆液能效；石膏中含水量呈下降趋势，使脱水效果有所好转。

3.5 添加增效剂后的主要效果

（1）增强石灰浆液的活性，提高了原料（CaO）的利用率；减少了脱硫剂（CaO）的使用量，降低了钙硫比（见图6）。

（2）石膏中含水量有所下降，脱水效果好转（见图7）。

（3）脱硫浆液循环泵、排浆泵入口滤网及浆液管线堵塞问题明显减缓，循环泵、排浆泵频繁掉压问题得以解决，从而提高了石膏脱水效果和脱硫装置的运行稳定性。

可以看出脱硫浆液排浆泵、循环泵压力波动明显变小，循环泵、排浆泵入口滤网及浆液管线堵塞问题明显减缓，循环泵、排浆泵频繁掉压问题得以解决，从而提高了石膏脱水效果和脱硫装置运行的稳定性。

4 结论

图6 添加增效剂后第一周脱水情况

图7 目前石膏脱水情况好转

（1）添加增效剂后，减少了脱硫剂（CaO）用量，同时降低了设备磨损及维护费用，增加了脱硫系统运行的可靠性。

（2）添加增效剂后，石膏产量明显减少，减轻了石膏外运压力和堆存困难等问题，同时改善了装置现场面貌。

（3）添加增效剂后，循环泵喷淋喷嘴及浆液管线堵塞问题明显减缓，延长了脱硫检修周期，降低了脱硫塔内部检修费用，同时削减了塔内检修存在的高危风险。

（4）添加增效剂后，延长了脱硫运行周期，减轻了公司环保压力，减少了SO2排放量，具有一定的社会效益。

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