浅谈关于超低排放改造后吸收塔水平衡控制措施

聂海涛++刘黎伟

【摘 要】介绍了大唐环境产业集团股份有限公司三门峡项目部脱硫超低排放改造技术和路线，对改造后吸收塔系统水平衡异常进行了详细分析，得出来水平衡异常的主要原因是除雾器冲洗水设计不合理，并针对此问题研究调整了除雾器冲洗方案，有效改变了水平衡异常的情况，同时提出了合理的水平衡优化方案，对国内湿法烟气脱硫超低排放改造后水平衡异常处理提供的有效的参考方案。

【关键词】 脱硫 超低排放 水平衡

1 石灰石-石膏湿法脱硫系统水平衡

1.1 脱硫系统的补水

脱硫系统的补水来源主要求：

（1）除雾器冲洗水。

（2）制浆用水。

（3）管道、设备冲洗水。

（4）滤布滤饼冲洗水。

（5）设备冷却水。

（6）其他补水。

1.2 脱硫系统向外消耗的水

脱硫系统的水耗主要有：

（1）饱和烟气带水。

（2）脱硫副产物石膏结晶水及石膏附着水。

（3）脱硫系统为了维持系统氯离子浓度在设计范围内和控制浆液中有害成分的浓度，系统会排放一定量的废水。

1.3 高效除尘除雾器改造前后对脱硫系统水平衡影响

除雾器冲洗水是脱硫系统补水的补水途径，超低排放对除雾器冲洗进行改造，导致除雾器冲洗水两大量增加，因此控制好除雾器冲洗水是维持整个系统水平衡的关键。大唐环境产业集团股份有限公司三门峡项目部一期改造前除雾器冲洗每天耗水量约383t；一期改造后每天耗水量约1373t，改造后每天单塔除雾器冲洗水量约增加990吨。二期改造前除雾器冲洗每天耗水量约为352t，改造后每天耗水量约为548t，单塔除雾器冲洗水量约增加196t。

因为除雾器冲洗水大量增加，破坏了整个脱硫系统水平衡。各负荷情况下水平衡见下表1（未计算管道冲洗水、机械密封水、氧化风减温水）。

由表1可见，超低排放改造以后，脱硫系统除雾器冲洗水量由改造前的45m3/h增加至80.2m3/h，增加了近一倍。

2 除雾器冲洗方案的调整

2.1 高效除尘除雾器的特性

超低排放改造后除雾器冲洗方案无法维持吸收塔水平衡，需要对除雾器冲洗方案进行调整。系统运行时，除雾器必须要保证冲洗，否则会造成除雾器局部结垢增多，造成局部堵塞、烟气流速增加，进而使结垢更加严重，形成恶性循环，最终有倒塌的危险。

三门峡一、二期吸收塔高效除尘除雾器的结构组成为“一级管式+三级屋脊式除雾器”。其中管式除雾器主要去除大部分石膏浆液雾滴（>400μm），并且使烟气均匀分布，可循环利用冲洗水，不易堵塞，但不易除去小雾滴；一级屋脊式除雾器除去较大颗粒的石膏浆液雾滴（50μm-1000μm），拦截中等雾滴，易堵塞；二级、三级屋脊式除雾器除去非常小的石膏浆液雾滴（15μm-100μm），易堵塞；一、二、三级屋脊式除雾器叶片间距逐步变小可以提高对微小液滴的拦截效率。

2.2 冲洗方案的调整

由各级除雾器的结构特点、作用和喷淋层产生雾滴粒径统计，综合分析可得出各级除雾器对浆液雾滴的拦截量依次为：管式除雾器、第一层屋脊式除雾器、第二层屋脊式除雾器、第三层屋脊式除雾器。因此，除雾器堵塞速率由第一层屋脊式除雾器至第三层屋脊式除雾器逐渐减缓（管式除雾器不易堵塞，且可以借助屋脊式除雾器冲洗水实现自清洗作用，所以不考虑堵塞问题）。

2.3 除雾器冲洗方案调整后的冲洗效果

通过对调整除雾器冲洗后运行监测来看，#4吸收塔超低排放改造后投运时间最长，且中间经历过多次停机检修。运行除雾器差压持续稳定，维持在300pa以下，符合除雾器正常运行标准。此外，多次利用#4机组停机检修期间，检查#4吸收塔除雾器内部，各级叶片均干净清洁，未出现结垢和堵塞的现象（检查照片见下页：）。#1、3吸收塔超低排放改造投运后，除雾器差压均保持稳定无上涨趋势，持续维持正常运行范围内。除雾器冲洗方案调整后，#1、3、4吸收塔除雾器经过长期运行均未出现异常情况。冲洗方案调整后每天除雾器冲洗水量比调整前减少约961t。虽然，每天除雾器冲洗水量仍比改造前多出约230t。但是通过优化运行可以维持系统内水平衡。

3 结论与展望

通过对除雾器冲洗方案的调整，在低负荷情况下，总耗水量已基本与总进水量相当，若再加上浆液泵轴封冷却水、管道冲洗水、氧化风减温水、雾化水等进入系统，长期运行仍会造成吸收塔水平衡无法控制。为保证脱硫系统水平衡长期稳定提出以下措施：

（1）根据机组负荷可适当延长除雾器冲洗间隔；

（2）脱水系统间断运行，视吸收塔密度情况而定，保证石膏旋流站压力在设计范围内，维持真空皮带机满负荷运行，石膏托盘内石膏沉积物在系统停运后，维护人员应办票清理干净，正常运行时，不得用工艺水冲洗托盘；

（3）保持各吸收塔石灰石浆液泵、石膏排出泵尽可能保持长时间运行，避免因频繁启停增加冲洗水；

（4）按规定每天投运废水处理系统，保证每天废水排放量且保证水质合格；

（5）制备合格的石灰石浆液，石灰石漿液控制在1250kg/m3，在冬季防冻石灰石浆液箱补水门开启期间，适当提高制浆密度至1260-1270kg/m3，保证石灰石浆液密度在合格范围；

（6）及时检查各转机机封冷却水，运行泵机封冷却水只需满足设备正常运行可不必开至最大；

（7）及时检查无有系统外水源进入脱硫系统中；

（8）定期检查各冲洗水阀门有漏，尽可能减少工艺水因阀门内漏进入脱硫系统中。