魏書杰
摘要:伴隨我國經(jīng)濟水平的不斷提升,社會各個行業(yè)都在不斷發(fā)展,在此情況下,我國火力發(fā)電企業(yè)也在不斷進步,然而在科技水平的升級和創(chuàng)新下,我國火力發(fā)電企業(yè)所使用的石膏濕法煙氣脫硫技術也變成更加完善。如在石膏濕法脫硫系統(tǒng)中的吸收塔液體中,氯離子含量較高,就一定會對設備正常運行產(chǎn)生較大危害,并且還會對系統(tǒng)脫硫效果產(chǎn)生影響。為此本文首先對濕法脫硫石膏中氯離子含量高所產(chǎn)生的危害及影響濕法脫硫降低石膏中氯離子含量的原因進行了細致深入的分析,之后在此基礎上,提出濕法脫硫降低石膏中氯離子含量的對策,望可以為電力發(fā)電企業(yè)濕法脫硫降低石膏氯離子含量的有效實現(xiàn)提供參考。
關鍵詞:濕法脫硫;降低石膏氯離子含量;危害;對策
因為經(jīng)濟水平的不斷提升,使得人們對于電力的需求量的不斷增大,為此電力企業(yè)便需不斷提高電產(chǎn)量,所以在此情況下對于煤炭的需求量就會隨之增大,這樣便造成煤炭排放出大量的二氧化硫,依據(jù)我國對于環(huán)保的相關規(guī)定,需對燃煤企業(yè)實施煙氣脫硫,然在脫硫的工藝當中,經(jīng)常會使用石灰石-石膏濕法脫硫技術,然而在脫硫過程中一定會產(chǎn)生大量石膏,這種石膏大都用在建筑建設材料,這一行業(yè)對于石膏的品質(zhì)要求非常嚴格,國家標準要求含水量不可超過10%,氯離子含量不可超過300ppm,這樣的石膏才算是高品質(zhì)石膏,然而事實上,由于各廠所用脫硫系統(tǒng)與脫硫劑的品質(zhì)存在差異,所以造成石膏內(nèi)氯離子含量不等。如果氯離子含量過高一定會造成較大的危害,所以一定要對氯離子含量把控好。
1.濕法脫硫石膏中氯離子含量高的危害
1.1腐蝕性強
氯離子對不銹鋼具有強烈腐蝕性,會對鈍化膜造成破壞,同時還會使其PH值有所降低。如果PH值下降到某一值的時候,不銹鋼便會對氯離子的反應更加敏感,同時還會因此產(chǎn)生點蝕情況。金屬出現(xiàn)應力腐蝕、縫隙腐蝕、孔蝕都是因為氯離子而產(chǎn)生的。如氯離子含量大于2%,那么此不銹鋼器件就不能再繼續(xù)使用,需選擇抗腐性強的材料,例如,玻璃磷片襯里或是氯丁基橡膠材料等。由此可以發(fā)現(xiàn),如石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)吸收塔內(nèi)液體含氯離子量高,那么在與漿液接觸的位置便會受到腐蝕,如管道、設備或是罐體,為了防止產(chǎn)生這種問題,所以必須選擇抗腐性強的設備及材料,這樣就會增大成本[1] 。
1.2吸收塔內(nèi)化學反應受到影響
在濕法脫硫吸收塔液中,所存在的氯化物產(chǎn)物便是氯化鈣,伴隨鈣離子濃度的增大,石灰石溶解反應便會因此受到阻礙,這時液相堿度會不斷下降,而且吸收塔內(nèi)化學反應也會因此而受到干擾,二氧化硫去除效果便會受到影響。同時氯離子擴散數(shù)值會有所提高,如此吸收塔液內(nèi)硫酸根離子便會遭受排斥,不能完成二氧化硫的化學和物理正常吸收反應,在此情況下,脫硫作業(yè)便不能正常穩(wěn)固實施,這樣會很大程度降低系統(tǒng)脫硫效果。在吸收塔液體內(nèi)氯離子增加時,漿液性質(zhì)極有可能會在此基礎上發(fā)生變化,而且會在漿液內(nèi)生成大量氣泡,這時吸收塔便會發(fā)生漿液溢出的情況,嚴重的情況下,漿液還會流進原煙道。
1.3造成石膏品質(zhì)下降
如果吸收塔漿液內(nèi)氯化物濃度持續(xù)上升,一定會使石膏內(nèi)剩余脫硫劑量有所增加,副產(chǎn)物石膏內(nèi)氯離子含量此時也會增加,但是當氯離子整體含量增加到一定程度的時候,必須要應用大量沖洗水對石膏進行沖洗,盡管可以使氯離子含量降低,但是還是會對石膏品質(zhì)產(chǎn)生影響。當石膏被用于制作水泥緩凝劑的時候,對于石膏內(nèi)氯離子含量要求就會非常嚴格,氯離子含量不可超過0.1%,因此當氯離子含量持續(xù)增大時,火力電廠便需及時使用有效的方法來將氯離子去除,這時不但會增大成本,同時也會使后續(xù)處理工作變得更加復雜。
2.影響濕法脫硫降低石膏中氯離子含量的原因
現(xiàn)時期,各個企業(yè)為了使石膏內(nèi)氯離子含量有所降低,在石膏脫水過程中,會選擇使用洗滌法,因為氯離子具有較強的親水性,所以,可以使用濾餅沖洗水來對石膏餅實施沖洗,這樣可以將石膏餅的氯離子帶出。
2.1沖洗位置的選擇
為了確保石膏餅內(nèi)氯離子的含量是允許的數(shù)值,需在真空皮帶機的上端安裝沖洗水來對濾餅實施洗滌。按照濾布上石膏漿液析出濃度,可劃分不同的分區(qū),即氯離子高濃度區(qū)和中濃度,及合格濾餅區(qū),這三個分區(qū)由濾餅沖洗水管沿著皮帶機的前進運行方向,來確定濾餅沖洗的具體位置。濾餅沖洗水管最為科學的位置,便是在石膏濾餅到達沖洗的位置時,大部分水分可以被有效的析出,不然氯離子含量高的水分就會在沒有析出的時候涌入洗滌水中。與洗滌水混在一起,只能沖淡濾餅表面液體內(nèi)的氯離子,卻根本不能真正的使洗滌濾餅降低石膏內(nèi)氯離子含量;濾餅沖洗水的安裝應靠前,盡管在石膏餅到達洗滌位置的時候水分已析出,而且涌入洗滌水以后也可使氯離子含量有所降低,然而卻因為安裝位置與皮帶機頭太近,造成洗滌操作完成后,濾餅的析水段因此變短,由此造成濾餅中石膏內(nèi)氯離子含量降低,但在此同時含水量也會隨之增加[2] 。
2.2水均布器的完整性
濾餅沖洗水均布器其實就是在濾餅沖洗水管下方所設置的,當皮帶機運行時,濾餅沖洗水均布器處于石膏濾餅上方,這時濾餅沖洗水會噴到石膏濾餅上,由此確保濾餅沖洗水,可以在皮帶機的斷面進行均勻的分布。真空皮帶機在運行期間,通常都只對濾餅沖洗水均布器其均布作用有所了解,而卻忽略了另一個比較重要的作用,那就是均布器還具備分離石膏表面不同氯離子含量漿液分水的作用。在濾餅沖洗水管的位置設置合理的基礎上,均布器還具有阻擋上一區(qū)域氯離子漿液進到下級區(qū)域的作用。如果不設置均布器,或是均布器發(fā)生破損,將會造成上級含氯高的液體經(jīng)過缺口而進到下一級區(qū)域當中,最終對洗滌效果產(chǎn)生影響。
2.3沖洗水的水平衡性
沖洗濾餅水通?;氐矫摿蛭账?,石膏品質(zhì)分好壞,水量也分大小,如果水量過大會對吸收塔水平衡造成破壞,所以水量最終只能外排。
3.濕法脫硫降低石膏中氯離子含量的對策
從以上幾點可以看出,這種洗滌法仍存在很多不確定性因素。所以無法保證會產(chǎn)出高質(zhì)石膏?,F(xiàn)時期,某電廠使用了一種全新的氯離子系統(tǒng),并且已穩(wěn)定正常使用半年,這一系統(tǒng)主要是在脫水機下方加設100m3石膏液箱,經(jīng)過脫水后的石膏可進進到漿液箱內(nèi),并同時還需加入適量的水使其達到相應密度,這時攪拌器也需連續(xù)的運行,之后再由漿液泵將石膏漿液送到立盤過濾機內(nèi)開始脫水,由此獲得新濾餅,之后濾液水回流到吸收塔內(nèi)。這一系統(tǒng)所具備以以下幾種優(yōu)點,即:①可以有效的獲得各優(yōu)質(zhì)脫硫石膏,并且可以結(jié)合每個企業(yè)的不同需求,生產(chǎn)出符合企業(yè)實際情況的適合氯離子含量的石膏體,可在100ppm到600ppm間進行調(diào)整,調(diào)整方法便是對石膏漿液箱內(nèi)的石膏濃度進行調(diào)整。②水量可控,水份和石膏能夠融合,質(zhì)量具備安全性,二次脫水后濾注水返回到脫硫吸收塔內(nèi),但是水量在吸收塔內(nèi)的平衡性不會受到影響,這時氯離子含量可以控制在600ppm到1000ppm之間,水量可控制在每噸水搭配1到1.5噸石膏。③使用立盤過濾機的優(yōu)點是占地少,維護成本經(jīng)濟,檢修便捷靈活,投資少。④這一系統(tǒng)在實施二次壓濾時會產(chǎn)生一定費用,但是費用并不高,大約每噸石膏會耗用2KW*H電量[3] 。
4.結(jié)語
總體來說,對石膏氯離子產(chǎn)生影響的因素有很多,所以如想使石膏能夠得到有效應用,便需提升石膏質(zhì)量,并同時還需利用有效的對策來降低石膏氯離子其對石膏產(chǎn)品質(zhì)量所產(chǎn)生的影響。從整體情況來看,本文所使用的全新的石膏降氯離子系統(tǒng)非常穩(wěn)定并且節(jié)水性良好,脫硫石膏可以放心使用。能夠切實的達到資源和固廢的有效利用。
參考文獻:
[1] 劉紹銀.火電廠濕法煙氣脫硫廢水處理基干問題的探討[J].熱力發(fā)電,2010.
[2] 朱新源.石灰石-石膏濕法脫硫工藝研究進展[J].應用能源技術,2012.
[3] 白云峰.濕法煙氣脫硫雙入口吸收塔內(nèi)煙氣流暢模擬[J].熱力發(fā)電,2013.
(作者單位:信發(fā)集團)