史宏勝　趙保安　卜憲伏

摘 要：吸收塔漿液中氯離子對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的危害具有隱蔽性、長(zhǎng)期性、緩慢性的特點(diǎn)而容易被忽視。本文通過(guò)脫硫系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中實(shí)際遇到的問(wèn)題，分析了吸收塔漿液氯離子含量高的來(lái)源及危害，詳細(xì)敘述了分析方法和應(yīng)對(duì)措施，為其他公司處理類(lèi)似問(wèn)題提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：氯離子；危害；物料衡算

1 概述

石灰石-石膏濕法脫硫工藝因其技術(shù)成熟、脫硫效率高、吸收劑分布廣泛、易得而被我國(guó)大多數(shù)火電企業(yè)煙氣脫硫系統(tǒng)采用。在運(yùn)行過(guò)程中，因?yàn)槲账{液中氯離子對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的危害具有隱蔽性、長(zhǎng)期性、緩慢性的特點(diǎn)而容易被忽視。

2 吸收塔漿液氯離子的來(lái)源及危害

脫硫吸收塔漿液在循環(huán)的過(guò)程中，會(huì)不斷富集氯離子。石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)的氯化物來(lái)源于脫硫吸收劑、補(bǔ)充水及煤。脫硫吸收劑石灰石中的氯離子含量一般為0.01%左右，脫硫工藝水中氯離子的含量為10-150mg/L，而脫硫系統(tǒng)中大多數(shù)的氯來(lái)源于煙氣中的氯化氫，主要是燃煤中含氯量高引起的。我國(guó)煤中的氯含量一般在0.1%左右，少數(shù)煤中氯含量為0.2%-0.35%，某些高灰分煤的氯含量可達(dá)0.4%。

吸收塔漿液中過(guò)高的氯離子含量將會(huì)造成脫硫系統(tǒng)中接觸漿液的管道、塔體以及設(shè)備產(chǎn)生強(qiáng)烈的腐蝕作用。在濕法脫硫系統(tǒng)漿液中，氯化物大多以氯化鈣的形式存在。鈣離子濃度的增大，在同離子效應(yīng)的作用下，將抑制石灰石的溶解，從而影響SO2的物理吸收和化學(xué)吸收，抑制脫硫反應(yīng)的順利進(jìn)行，導(dǎo)致脫硫效率下降。另外，為了抵消脫硫效率下降造成的影響，必然會(huì)提高石灰石漿液的供應(yīng)量，引起產(chǎn)生吸收塔漿液中剩余石灰石含量增大，雜質(zhì)增多，石膏脫水性能急劇下降，石膏脫水后的品質(zhì)差等現(xiàn)象。

3 吸收塔漿液氯離子含量高的原因分析

2018年以來(lái)，我公司脫硫系統(tǒng)先后出現(xiàn)石膏脫水困難、石膏含水量高、脫硫效率降低等問(wèn)題，為此每月不定期抽取各個(gè)吸收塔的漿液進(jìn)行氯離子含量檢測(cè)。從檢測(cè)結(jié)果上看，#1吸收塔從2月份以來(lái)漿液氯離子達(dá)到20000mg/L以上，3月到4月，漿液氯離子達(dá)到30000mg/L以上。#2機(jī)組自5月份啟動(dòng)以來(lái)，初期漿液氯離子含量較低，在10000mg/L以下，但氯離子濃度隨著機(jī)組運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)而不斷增大。#3機(jī)組近期運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，漿液氯離子一直維持在30000mg/L以上，最高時(shí)達(dá)到43533mg/L，自5月18日起把部分漿液導(dǎo)入#2吸收塔使?jié){液氯離子降至30000mg/L以下。#5吸收漿液氯離子一直維持在30000mg/L以上，最高時(shí)達(dá)到46976mg/L，近期把部分漿液導(dǎo)入#6吸收塔后漿液氯離子有所降低。

從分析結(jié)果可以看出，幾臺(tái)機(jī)組脫硫吸收塔漿液氯離子含量都維持在較高水平，超出20000mg/L的控制指標(biāo)。為了查明吸收塔漿液氯離子含量高的根本原因，對(duì)脫硫吸收塔進(jìn)行了氯離子物料衡算。

進(jìn)入脫硫吸收塔的氯離子主要有三個(gè)來(lái)源：①煙氣攜帶的氯離子；②脫硫用水?dāng)y帶的氯離子；③石灰石攜帶的氯離子。

排出脫硫吸收塔的氯離子主要有三個(gè)方向：①煙氣攜帶的氯離子；②脫硫廢水?dāng)y帶的氯離子；③石膏攜帶的氯離子。

脫硫吸收塔氯離子=進(jìn)入吸收塔煙氣攜帶的氯離子+脫硫用水?dāng)y帶的氯離子+石灰石攜帶的氯離子-吸收塔出口煙氣攜帶的氯離子-石膏攜帶的氯離子-脫硫廢水?dāng)y帶的氯離子。

3.1 煙氣中氯化氫濃度的測(cè)試

進(jìn)出脫硫吸收塔煙氣攜帶的氯離子絕大部分以氣態(tài)氯化氫形式進(jìn)出脫硫吸收塔。在原煙氣和凈煙氣斷面用吸收法對(duì)煙氣進(jìn)行采樣，通過(guò)分析吸收液中氯離子的濃度和所抽取的煙氣體積計(jì)算煙氣中氯化氫濃度。在脫硫裝置運(yùn)行穩(wěn)定時(shí)，抽取#2機(jī)組、#3機(jī)組、#5機(jī)組測(cè)量三次，結(jié)果取平均值。測(cè)試結(jié)果如表1所示。

3.2 脫硫用水和脫硫廢水中氯離子濃度

脫硫用水和脫硫廢水通過(guò)化驗(yàn)脫硫工藝水和脫硫廢水中氯離子濃度，再根據(jù)水量計(jì)算氯離子總量，如表2、表3所示。

3.3 石灰石和石膏中氯離子濃度

石灰石中氯離子含量很少，可以忽略不計(jì)。石膏中氯離子濃度通過(guò)實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)得出，再根據(jù)石膏排出量計(jì)算氯離子總量，如表4所示。

3.4 氯離子物料衡算

根據(jù)上述測(cè)試和計(jì)算結(jié)果，對(duì)#2脫硫吸收塔進(jìn)行氯離子物料衡算，如表5所示。從表5可以看出，進(jìn)入脫硫吸收塔的氯離子量大于排出脫硫塔的氯離子量，造成進(jìn)出不平衡，氯離子在脫硫吸收塔內(nèi)形成累積。

4 吸收塔漿液氯離子含量高的應(yīng)對(duì)措施

在影響進(jìn)出吸收塔氯離子的各種因素中，加大廢水排出量，提高吸收塔氯離子帶出量，是降低吸收塔氯離子濃度的主要手段。受場(chǎng)地、經(jīng)費(fèi)等客觀(guān)條件的制約，在現(xiàn)有設(shè)備情況下，采用如下措施提高廢水的排出量。

4.1 采用高效絮凝劑，提高廢水裝置的處理能力

我公司脫硫系統(tǒng)廢水原處理流程是在中和箱、沉降箱和絮凝箱中分別加入液堿、有機(jī)硫、絮凝劑，廢水經(jīng)過(guò)中和、沉淀、混凝以及污泥脫水等步驟，實(shí)現(xiàn)脫硫廢水的達(dá)標(biāo)再利用。這種廢水處理流程在使用過(guò)程中，存在添加的藥品種類(lèi)多，人員工作量大，設(shè)備維護(hù)工作量大，廢水處理量較小，出水水質(zhì)不穩(wěn)定等問(wèn)題。即使經(jīng)過(guò)運(yùn)行人員的精心調(diào)整，在保證出水指標(biāo)合格的情況下，脫硫廢水的最大處理量也只能達(dá)到10m3/h。按照上文每小時(shí)脫硫系統(tǒng)氯離子的帶入量，廢水系統(tǒng)每天運(yùn)行8小時(shí)計(jì)算，我公司300MW機(jī)組廢水處理量要達(dá)到13m3/h左右，1000MW機(jī)組廢水處理量要達(dá)到15m3/h左右才能達(dá)到吸收塔漿液氯離子含量的平衡?，F(xiàn)有脫硫廢水處理系統(tǒng)不能滿(mǎn)足降低吸收塔漿液氯離子濃度的要求。

采用新型高效絮凝劑后，脫硫廢水處理能力大幅度提升，完全滿(mǎn)足降低吸收塔氯離子含量的需要，且將原來(lái)要加入的三種藥品簡(jiǎn)化為一種藥品，使得運(yùn)行人員的工作量大大降低。在廢水處理系統(tǒng)達(dá)到最大出力23m3/h的情況下，出水指標(biāo)為：pH7.73，懸浮物小于5mg/L，重金屬含量合格。高效絮凝劑能夠大幅提高脫硫廢水的處理能力、有效降低出水濁度、出水重金屬含量也在合格范圍內(nèi)，可以替代傳統(tǒng)藥劑且不需對(duì)脫硫廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行大幅技改，投資運(yùn)行費(fèi)用低，有著良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，可以作為一種“化學(xué)增容”方式的有效嘗試。

4.2 加強(qiáng)系統(tǒng)維護(hù)，提高廢水處理設(shè)備的可靠性

脫硫廢水處理系統(tǒng)原來(lái)由于普遍的重視程度不夠，設(shè)備可靠性較低，經(jīng)常出現(xiàn)故障，并且多臺(tái)機(jī)組共用一套設(shè)備，系統(tǒng)余量較低。一旦系統(tǒng)中的一臺(tái)關(guān)鍵設(shè)備出現(xiàn)故障就會(huì)導(dǎo)致多臺(tái)機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法排放廢水，使得吸收塔漿液的氯離子含量飆升。隨著環(huán)保政策的日趨嚴(yán)厲，環(huán)保設(shè)備的可靠性得到了充分的重視，可靠性大幅度的提高，保障了脫硫廢水系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

4.3 提高漿液氯離子化驗(yàn)頻率

提高漿液氯離子化驗(yàn)頻率，密切關(guān)注脫硫漿液氯離子濃度，根據(jù)氯離子濃度及時(shí)調(diào)整廢水排量，使?jié){液氯離子長(zhǎng)期控制在目標(biāo)范圍之內(nèi)。

5 結(jié)論

通過(guò)上述措施的執(zhí)行，我公司吸收塔漿液氯離子的含量逐漸降低至合理的范圍。高效絮凝劑的使用是提高脫硫廢水處理量，快速降低吸收塔漿液氯離子的含量的一個(gè)很好的方法。根本解決脫硫漿液氯離子含量高的問(wèn)題，最終還是要解決脫硫廢水的處理量及廢水再利用的問(wèn)題。短期之內(nèi)可以增大廢水向濕式撈渣機(jī)及其他用戶(hù)的排放量，長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看要結(jié)合國(guó)家政策進(jìn)行脫硫廢水零排放的深入研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]尹連慶，徐崢.氯離子對(duì)脫硫石膏脫水影響研究及機(jī)理探討[J].粉煤灰，2008，20（3）：12-13.

[2]吳怡衛(wèi).石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)廢水處理的研究[J].中國(guó)電力，2006，39（4）：75-78.