[发明专利]石灰石-石膏脱硫系统石灰石屏蔽现象诊断及处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及燃煤电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统，具体地说是一种燃煤电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统石灰石屏蔽现象诊断及处理方法。

背景技术

截至2010年底，我国燃煤电厂烟气脱硫机组容量达到5.3亿千瓦，占煤电机组的比例约为82％，而投运的机组中以石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统(简称WFGD)为主。石灰石-石膏湿法脱硫系统的基本过程如下：作为吸收剂的石灰石浆液连续加入吸收塔，被搅拌器、氧化空气和循环泵不停搅动，促使石灰石浆液分布均匀和加强溶解；吸收塔浆液经雾化，与进入吸收塔内的烟气接触，发生传质与吸收反应，烟气中的SO₂、SO₃及HCl、HF被吸收。SO₂吸收产物在吸收塔底部进行氧化和中和反应，最终形成石膏。

石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统涉及以下化学反应：

SO₂吸收过程：

石灰石溶解过程：

CaCO₃(s)→CaCO₃(l)

氧化过程：

SO₃^2-+O₂→SO₄^2-

HSO₃^-+O₂→SO₄^2-+H⁺

石膏结晶过程：

由于石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统的反应过程涉及复杂的化学反应过程，所以功能正常的吸收塔浆液对SO₂的脱除具有重要的意义。如果吸收塔浆液中的活性物质石灰石受到“屏蔽”，俗称“石灰石屏蔽”，即石灰石屏蔽现象出现时，pH值无法用石灰石浆液来调节，即脱硫吸收塔浆液pH值并不随石灰石浆液的过量加入而升高，而且脱硫效率出现明显下降。如果脱硫系统出现这种异常情况，必须立即查明原因并进行解决，所以研究石灰石/石膏湿法烟气脱硫系统石灰石屏蔽现象诊断和处理方法就显得尤为必要。

目前关于石灰石屏蔽现象的诊断和处理方法还未见报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统石灰石屏蔽现象诊断及处理方法，以解决燃煤电厂机组WFGD系统由于出现石灰石屏蔽而导致脱硫系统效率下降的问题。

为此，本发明采用如下的技术方案：石灰石-石膏脱硫系统石灰石屏蔽现象诊断及处理方法，其特征在于：当出现石灰石屏蔽时，不管是何种石灰石屏蔽现象，立即通过减小供浆阀门开度减少石灰石供浆量，增开氧化风机，连续排放石膏和废水，降低吸收塔浆液密度，同时立即分析浆液中的F和Al³⁺浓度；

如果Al³⁺浓度大于100mg/L，且F/Al摩尔比＞2.0，则基本判断为AlFn型石灰石屏蔽，立即更换锅炉燃烧煤种，同时置换吸收塔浆液，继续排放石膏和废水；

如果浆液中F和Al³⁺浓度均小于100mg/L，只有CaCO₃含量大于3％，则基本判断为亚硫酸盐型石灰石屏蔽，应继续减少石灰石供浆量或停止供浆，暂时不考虑脱硫率，使吸收塔浆液pH值缓慢下降至4.3，使过量的石灰石消解溶出，继续排放石膏和废水；当pH值低至4.0-4.2时，缓慢增加石灰石浆液，使pH值的回升速度控制在0.05～0.1/h，当吸收塔浆液中CaCO₃含量小于3.0％时，基本确定系统已经在摆脱亚硫酸盐型石灰石屏蔽，此时仍要注意避免石灰石浆液过量，直至浆液pH值和脱硫效率均回复正常。