張國旺

（天津大沽化工股份有限公司，天津300455）

電石渣是電石水解產(chǎn)生的廢棄物，主要成分是Ca（OH）2，還含有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaSO4等物質(zhì)，廢棄的電石渣造成環(huán)境污染，用電石渣代替石灰石作為煙氣脫硫劑，既減少了電石渣漿的排放，又對鍋爐煙氣進(jìn)行處理，去除煙氣中的SO2，達(dá)到以廢治廢的目的。

1 電石渣-濕法脫硫工作原理

電石渣—濕式脫硫系統(tǒng)主要設(shè)備由煙氣系統(tǒng)、吸收劑供應(yīng)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、氧化系統(tǒng)和公用系統(tǒng)等組成。其主要工藝過程是將引風(fēng)機(jī)排出的煙氣通過脫硫增壓風(fēng)機(jī)升壓后，進(jìn)入脫硫塔，在塔內(nèi)煙氣與電石渣漿進(jìn)行氣液逆向接觸，生成亞硫酸鈣，并進(jìn)一步經(jīng)過氧化風(fēng)機(jī)送入的空氣的氧化生成硫酸鈣，再經(jīng)過結(jié)晶生成石膏，脫硫生成的石膏漿液直接送往壓濾機(jī)處理。

主要化學(xué)反應(yīng)式如下。

吸收反應(yīng)：SO2+H2O→SO2-3+2H+

2 電石渣-濕法脫硫的工藝流程

2.1 基本流程

煙氣系統(tǒng)：引風(fēng)機(jī)—電除塵器—增壓風(fēng)機(jī)—原煙道—脫硫塔—濕電除塵器—凈煙道—煙囪；

電石渣漿系統(tǒng)：漿液罐—供漿泵—脫硫塔漿液池—石膏泵—回流罐—壓濾機(jī)；

脫硫塔系統(tǒng)：脫硫塔漿液池—循環(huán)泵—噴淋層—脫硫塔漿液池—石膏泵排出；

工藝水系統(tǒng)：工藝水箱—清水泵—除霧器沖洗（泵及管路沖洗）—地坑—地坑泵—排放。

2.2 脫硫塔工藝系統(tǒng)圖（見圖1）

3 電石渣-濕法脫硫主要存在的問題

3.1 電石渣的品質(zhì)難以保證

圖1 脫硫塔工藝系統(tǒng)圖

電石渣是電石生成乙炔時(shí)的副產(chǎn)物，以Ca（OH）2為主，伴有很多雜質(zhì)。由于原料配比、反應(yīng)程度及儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)仍?，?dǎo)致電石渣漿液中存在許多雜質(zhì)，如：焦炭，塑料袋，大顆粒物質(zhì)等。這些雜質(zhì)在脫硫運(yùn)行中會(huì)造成漿液管路堵塞，脫硫設(shè)備及管路磨損等問題，嚴(yán)重影響脫硫裝置的穩(wěn)定運(yùn)行，縮短其運(yùn)行周期；由于受化工負(fù)荷影響，電石渣漿的漿液濃度也不能得到有效保證。

3.2 噴漿管堵塞嚴(yán)重

噴漿管的作用是通過循環(huán)泵漿液管噴嘴將脫硫塔漿液池內(nèi)的漿液呈霧狀噴出，與煙氣呈逆流狀態(tài)，增大漿液與煙氣的接觸面積。循環(huán)泵噴漿管呈枝杈狀分布，漿液通過主管路分流到各支管。由于電石渣漿液黏性大，隨著脫硫裝置的運(yùn)行，電石渣漿液易結(jié)垢，運(yùn)行一段時(shí)間后，電石渣漿就會(huì)在管路中沉積結(jié)晶，從而造成管路堵塞；同時(shí)，在脫硫運(yùn)行時(shí)，漿液循環(huán)泵的停運(yùn)檢修也會(huì)造成漿液不能完全排出，沉積結(jié)垢；這些情況日積月累就會(huì)造成噴漿管的嚴(yán)重堵塞，從而使脫硫效率大幅度降低。

3.3 除霧器沖洗水管斷裂

除霧器沖洗水的作用是用一定壓力的水將除霧器捕捉到的漿液沖回脫硫塔漿液池，保持除霧器的清潔，延長除霧器的運(yùn)行周期。運(yùn)行正常時(shí)，除霧器的沖洗周期應(yīng)按照規(guī)定程序循環(huán)地進(jìn)行沖洗。但是除霧器沖洗水管的材質(zhì)是PPR，在運(yùn)行中容易出現(xiàn)斷裂情況，影響除霧器的沖洗效果。

3.4 除霧器堵塞嚴(yán)重

脫硫塔除霧器的作用是除去煙氣中夾帶的漿液，防止?jié){液以小液滴的形態(tài)到達(dá)煙囪，排入大氣，形成石膏雨。除霧器有板式除霧器、屋脊式除霧器等，脫硫裝置應(yīng)用除霧器是由上下兩層構(gòu)成的板式除霧器，下層為粗分，葉片間隙30 mm；上層為細(xì)分，葉片間隙25 mm。除霧器葉片平行放置，煙氣可以順利通過。在除霧器內(nèi)部，煙氣流動(dòng)方向被改變，小液滴從煙氣中分離。在葉片上累積成液膜，液膜在重力和沖洗水的作用下，向下流動(dòng)，回到脫硫塔的集液池。在運(yùn)行中由于電石渣漿黏性大、附著力強(qiáng)，除霧器沖洗水有時(shí)不能將除霧器捕捉的小液滴全部沖洗干凈，造成除霧器局部堵塞，煙氣流速增加，煙氣中夾帶的漿液小液滴進(jìn)一步增多，除霧器進(jìn)一步惡化，最終造成除霧器嚴(yán)重堵塞，影響脫硫的長周期運(yùn)行。

3.5 脫硫塔塔側(cè)攪拌器頻繁故障

塔側(cè)攪拌器的作用是攪拌脫硫塔漿液池內(nèi)漿液，防止?jié){液在漿液池中沉淀，造成設(shè)備堵塞。塔側(cè)攪拌器均勻分布在脫硫塔上，攪拌器上配備機(jī)封，防止脫硫塔漿液池內(nèi)漿液外流。由于接觸介質(zhì)比較差，塔側(cè)攪拌器機(jī)封經(jīng)常損壞，造成塔側(cè)攪拌器漏漿。機(jī)封損壞的塔側(cè)攪拌器只有在脫硫系統(tǒng)停運(yùn)，脫硫塔漿液池排空后才能更換機(jī)封。如果脫硫繼續(xù)運(yùn)行，漿液池內(nèi)停運(yùn)的塔側(cè)攪拌器處就會(huì)產(chǎn)生大量的漿液沉積，嚴(yán)重影響脫裝置硫的長周期運(yùn)行。

4 電石渣-濕法脫硫的優(yōu)化運(yùn)行

針對脫硫系統(tǒng)存在的問題，在運(yùn)行中經(jīng)過逐漸摸索，通過技改技措、設(shè)備改造，解決了大部分脫硫運(yùn)行中的難題，實(shí)現(xiàn)了脫硫裝置的長周期運(yùn)行，做到與鍋爐同步檢修，杜絕由于脫硫裝置問題造成停爐檢修。

4.1 設(shè)置漿液過濾篩

由于電石渣漿本身雜質(zhì)較多及廠區(qū)條件限制，漿液內(nèi)雜物較多，不時(shí)會(huì)出現(xiàn)管路堵塞現(xiàn)象，針對這一現(xiàn)象，決定對電石渣漿來漿設(shè)置過濾裝置（過濾篩），定期清理過濾出的渣粒，保證漿液品質(zhì)。其次，為保證漿液的濃度，在漿液罐處加裝漿液罐液位調(diào)節(jié)閥，提高漿液罐液位，使電石渣漿在漿液罐內(nèi)靜止一段時(shí)間，漿液灌的上清液回流到回漿罐，從而提高漿液的濃度，保證脫硫效率。

4.2 噴漿管導(dǎo)零及脫硫塔停車時(shí)沖洗

在以往的脫硫運(yùn)行中，停運(yùn)脫硫時(shí)采用直接將漿液排空進(jìn)行檢修的方式，造成循環(huán)泵出口噴漿管內(nèi)有少許漿液殘留，殘留的漿液風(fēng)干后很難沖洗干凈，風(fēng)干的漿液不斷積累造成噴漿管堵塞，影響脫硫效率及脫硫裝置的長周期運(yùn)行。為解決這一問題，在運(yùn)行上對脫硫進(jìn)行優(yōu)化，脫硫裝置停車檢修前，先將脫硫塔漿液池內(nèi)的電石渣漿排凈，再往脫硫塔漿液池內(nèi)注入清水，開啟循環(huán)泵徹底將噴漿管路沖洗干凈；在脫硫大修時(shí)對噴漿管路加裝導(dǎo)管，將噴漿管內(nèi)殘存的液體排凈，防止?jié){液沉積。

4.3 除霧器沖洗水改造

針對經(jīng)常出現(xiàn)的除霧器沖洗水管斷裂情況，對除霧器沖洗水進(jìn)行如下改造。

（1）適當(dāng)降低除霧器沖洗水壓力。經(jīng)過分析，除霧器沖洗水管頻繁斷裂與沖洗水壓力高有關(guān)，經(jīng)過多次壓力及沖洗效果試驗(yàn)，將沖洗水壓力降低了0.1 MPa，在保證沖洗效果的前提下，杜絕了沖洗水管斷裂的情況。

（2）調(diào)整現(xiàn)有除霧器沖洗水配置方式，減少總閥控制管路數(shù)量，降低水力沖擊產(chǎn)生的瞬間高壓值，防止水力沖擊將沖洗水管沖斷。

4.4 加裝集液環(huán)、改進(jìn)沖洗方式

脫硫塔除霧器堵塞主要是由于煙氣分布不均，煙氣形成煙氣走廊，造成局部煙氣流速過快將漿液夾帶到除霧器，同時(shí)由于除霧器沖洗不足，最終造成除霧器大面積堵塞，影響脫硫運(yùn)行周期，因此進(jìn)行了如下改進(jìn)。

（1）對除霧器沖洗水管進(jìn)行改造，防止出現(xiàn)沖洗水管斷裂現(xiàn)象，造成沖洗不及時(shí)，從而堵塞除霧器。

（2）改進(jìn)除霧器沖洗水沖洗程序，將原有的定期2 h 手動(dòng)沖洗改造為自動(dòng)循環(huán)沖洗（可根據(jù)需求調(diào)整沖洗時(shí)間和間隔時(shí)間），保證沖洗效果，防止堵塞除霧器。

（3）在脫硫塔內(nèi)加裝集液環(huán)，均布煙氣，防止出現(xiàn)煙氣走廊，造成煙氣夾帶漿液增多，導(dǎo)致除霧器堵塞。

4.5 改塔側(cè)攪拌器為脈沖懸浮泵

由于電石渣漿品質(zhì)問題，塔側(cè)攪拌器機(jī)封經(jīng)常泄漏，造成塔側(cè)攪拌器停運(yùn)，脫硫裝置運(yùn)行時(shí)，無法對塔側(cè)攪拌器機(jī)封進(jìn)行更換，因此，在一套脫硫裝置上試驗(yàn)將4 臺塔側(cè)攪拌器改造為2 臺脈沖懸浮泵（開一備一）。在一臺脈沖懸浮泵故障時(shí)，運(yùn)行另一臺脈沖懸浮泵，對故障的脈沖懸浮泵進(jìn)行檢修。這樣既達(dá)到了攪拌漿液的目的，又能在脫硫裝置運(yùn)行時(shí)檢修故障設(shè)備，保證的漿液池的攪拌效果，杜絕了漿液在脫硫塔內(nèi)大面積沉積的現(xiàn)象。

5 結(jié)論

通過除霧器沖洗水、集液環(huán)、加裝過濾篩等改造，脫硫裝置在改造后的運(yùn)行中，除霧器運(yùn)行狀況良好，漿液池也未出現(xiàn)漿液沉積，噴漿管路未出現(xiàn)堵塞，脫硫效率完全達(dá)標(biāo)，完成了脫硫裝置隨鍋爐同步檢修的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了脫硫的長周期運(yùn)行。