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本文作者：宋翠紅1陳松2作者單位：1.廣西潔寶紙業(yè)有限公司2.廣西貴港市環(huán)境監(jiān)測(cè)站

目前，國(guó)內(nèi)燃煤鍋爐或電站所采用的煙氣脫硫工藝多種多樣，應(yīng)用較為廣泛的有：石灰石（石灰）—石膏法、噴霧干燥法、爐內(nèi)噴鈣尾部增濕活化法、煙氣循環(huán)流化床脫硫法、鈉鈣雙堿法，氨法等。這些脫硫技術(shù)已成功運(yùn)用到生產(chǎn)實(shí)踐中，為大幅削減SO2的排放量、防止大氣SO2污染發(fā)揮了重大作用，但也普遍存在著投資費(fèi)用大、運(yùn)行工藝控制復(fù)雜、運(yùn)行成本高等缺點(diǎn)，特別是脫硫劑成本很高、耗電大，每去除1噸SO2運(yùn)行成本為600～1500元。堿回收白泥含有一定量的殘堿，絕大多數(shù)企業(yè)采取外運(yùn)填埋或直接排放掉。利用堿回收白泥做鍋爐煙氣脫硫劑是國(guó)內(nèi)近年研發(fā)的一種新脫硫工藝，它具有運(yùn)行成本低、脫硫效率高、以廢治廢綜合利用的特點(diǎn)，但由于該工藝推廣使用時(shí)間比較短、工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)少、工藝流程復(fù)雜、涉及環(huán)節(jié)崗位多，對(duì)脫硫效率有直接影響，因此在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中往往會(huì)出現(xiàn)SO2排放濃度不穩(wěn)定、波動(dòng)較大，甚至容易出現(xiàn)煙氣排放超標(biāo)的情況?！笆晃濉逼陂g國(guó)家加大煙氣SO2排放監(jiān)控力度，對(duì)燃煤鍋爐煙氣排放安裝自動(dòng)在線監(jiān)控系統(tǒng)。作者對(duì)某造紙集團(tuán)公司鍋爐白泥脫硫設(shè)施工藝調(diào)試及運(yùn)行控制進(jìn)行跟蹤研究，現(xiàn)將對(duì)白泥煙氣脫硫實(shí)踐工作中一些體會(huì)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)以供參考。

1白泥煙氣脫硫原理和流程

1.1白泥特性分析

該公司堿回收車(chē)間年產(chǎn)堿能力為2萬(wàn)t，產(chǎn)絕干白泥2.3萬(wàn)t/a，多年來(lái)一直直接運(yùn)到廠外堆存填埋，其主要成分是CaCO3，并含有一定量殘堿，pH值13左右，呈強(qiáng)堿性，白泥特性分析如表1。

1.2白泥脫硫原理

造紙堿回收白泥-石膏法脫硫過(guò)程的主要化學(xué)反應(yīng)：(1）在一、二級(jí)脫硫塔內(nèi)，煙氣中的SO2首先被脫硫液中的水吸收，形成亞硫酸，并部分電離：SO2＋H2O→H2SO3→HSO3-＋H＋→2H＋＋SO32-(2）與脫硫液中的白泥中的CaO反應(yīng)生成CaSO3細(xì)顆粒：Ca2+＋SO32-→CaSO3↓(3）CaSO3在曝氣池內(nèi)被鼓入的空氣中的氧氧化，最終生成石膏CaSO4.2H2O：HSO3－＋1／2O2＝SO42－＋H＋SO42－＋Ca2＋＋2H2O＝CaSO4.2H2O上述反應(yīng)中第一步較關(guān)鍵，即SO2被脫硫液中水吸收。根據(jù)SO2特性，在水中能發(fā)生電離反應(yīng)，易于被水吸收，只要有足夠的水，就能將煙氣中絕大部分SO2吸收下來(lái)。但隨著脫硫液中和離子數(shù)量的增加，脫硫液的吸收能力不斷下降，直至完全消失。因此要保證系統(tǒng)良好的吸收效率，不僅要有充分的脫硫液量和充分的氣液接觸面積，還要保證脫硫液充分新鮮。

1.3白泥煙氣脫硫工藝流程

主要構(gòu)建筑物：白泥稀釋輸送系統(tǒng)、制漿酸堿性廢水預(yù)處理及輸送系統(tǒng)、脫硫液配制循環(huán)系統(tǒng)、鍋爐燃燒系統(tǒng)、脫硫塔、脫硫渣處理系統(tǒng)。脫硫塔工藝流程：采用濕式雙塔自激式旋流板二級(jí)脫硫工藝，煙氣經(jīng)過(guò)引風(fēng)機(jī)進(jìn)入自激塔，與自激塔噴水管脫硫液充分反應(yīng)混合，吸收反應(yīng)去除一部分SO2，然后煙氣進(jìn)入到主塔底部沿切線或?qū)蜻M(jìn)入二級(jí)SPX型旋流塔帶動(dòng)水浴上層水面，旋轉(zhuǎn)上升，繞過(guò)芯塔上多層旋流板、導(dǎo)流板與布水裝置360°灑布的白泥脫硫液和大噴霧裝置噴出的相對(duì)接觸而脫硫除塵，煙氣經(jīng)除霧板、鎖水溝槽脫水，再經(jīng)過(guò)脫水副塔，具有五級(jí)脫水功能，將水和塵截留在副塔底部，再通過(guò)精心設(shè)計(jì)的溢流裝置溢流出來(lái)，起到進(jìn)一步脫硫除塵的效果，達(dá)到了脫水的目的。經(jīng)除塵、脫硫、脫水后的潔凈煙氣由引風(fēng)機(jī)送煙囪排空，可同時(shí)接受自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)。白泥煙氣脫硫系統(tǒng)工藝流程（圖1）：將苛化白泥放入白泥攪拌桶，加入水配置成一定濃度白泥乳液，其中部分白泥乳液通過(guò)白泥輸送泵連續(xù)泵送到制漿廠酸性水脈沖池進(jìn)行中和預(yù)處理，經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的酸性廢水及制漿堿性廢水一起泵送到熱電廠脫硫液調(diào)節(jié)池。通過(guò)脫硫液泵，將脫硫液送往脫硫系統(tǒng)自激塔。經(jīng)過(guò)鍋爐脫硫自激塔的脫硫廢水排往集水池，在集水池內(nèi)通過(guò)羅茨風(fēng)機(jī)輸入空氣進(jìn)行氧化，同時(shí)在集水池入口加入白泥液，使集水池的出水pH保持在8～9。集水池出水泵送到快速沉淀池進(jìn)行沉淀處理，運(yùn)行過(guò)程根據(jù)快速沉淀池的排底灰水濃度調(diào)節(jié)排底流量的大小，避免快速沉淀池積灰過(guò)多和確保作為循環(huán)水的上清液水質(zhì)正常，經(jīng)處理后上清液循環(huán)泵回脫硫塔主塔作為脫硫液，快速沉淀池沉灰進(jìn)一步脫水處理。

2白泥脫硫運(yùn)行影響因素與控制

某造紙集團(tuán)公司2007年8月進(jìn)行75t鍋爐白泥煙氣脫硫技改工程項(xiàng)目，2008年3月投入試運(yùn)行。為了摸清白泥脫硫系統(tǒng)運(yùn)行情況，為制定合理有效工藝控制指標(biāo)及穩(wěn)定達(dá)標(biāo)運(yùn)行提供科學(xué)依據(jù)，我們進(jìn)行了連續(xù)二個(gè)月調(diào)試期跟蹤研究。

2.1監(jiān)測(cè)儀器

PHS-3C型酸度計(jì)，上海雷磁儀器廠；便攜式SO2濃度測(cè)定儀，德國(guó)原產(chǎn)；便攜式超聲波流量計(jì)，重慶水文儀器廠。

2.2工藝流程說(shuō)明

(1）75t/h粉煤爐，煙氣量140000Nm3/h（工況155℃）。(2）集水池開(kāi)1臺(tái)抽水泵，設(shè)計(jì)流量200m3/h，快速沉淀池開(kāi)一臺(tái)循環(huán)泵，泵機(jī)流量690m3/h。(3）鍋爐循環(huán)脫硫液設(shè)計(jì)水量為500m3/h。

2.3白泥脫硫液pH、水量對(duì)煙氣SO2排放濃度影響

對(duì)快速沉淀池和集水池pH進(jìn)行連續(xù)測(cè)定并同步記錄鍋爐煙氣在線監(jiān)測(cè)SO2濃度，觀察pH值及煙氣SO2排放濃度變化情況，如表2所示。根據(jù)以上監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析：(1）水量穩(wěn)定情況下，脫硫液pH值越高，煙氣SO2排放濃度越低。(2）從運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)看，在堿回收白泥液泵送正常情況下，快速沉淀池pH在8.32～9.80之間，鍋爐煙氣SO2排放濃度在139～537mg/m3之間，均在國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)范圍。當(dāng)出現(xiàn)白泥液斷供情況下，快速沉淀池pH在5.2～6.14之間，鍋爐煙氣SO2排放濃度在907～1220mg/m3之間，超過(guò)國(guó)家允許的排放標(biāo)準(zhǔn)。(3）當(dāng)脫硫液供水量不足，會(huì)直接影響到煙氣脫硫效率，造成SO2排放濃度超標(biāo)。

2.4燃煤含硫量、煙氣進(jìn)口濃度對(duì)脫硫塔脫硫效率影響

對(duì)鍋爐煙氣進(jìn)出口SO2濃度進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，了解其脫硫效率和工藝參數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。根據(jù)表3監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析：鍋爐燃煤為混合煤，入爐煤含硫在0.5%～2.66%之間，煙氣進(jìn)口濃度在2430～8100mg/m3之間；當(dāng)快速沉淀池pH在8.38～9.50之間、煙氣入口濃度低于5900mg/m3時(shí)，#5鍋爐煙氣SO2去除率在86%～95%之間，SO2排放濃度均低于900mg/m3排放標(biāo)準(zhǔn)；但脫硫塔入口濃度過(guò)高情況下，會(huì)造成超標(biāo)排放；當(dāng)脫硫液的pH低于7.50時(shí)，脫硫塔脫硫效率降低。因此，除受pH影響外，燃煤含硫量、煙氣進(jìn)口濃度也是重要影響因素。

3總結(jié)與措施

通過(guò)跟蹤研究，基本摸清了鍋爐煙氣脫硫系統(tǒng)工藝參數(shù)變化情況及對(duì)SO2排放濃度影響。從查定監(jiān)測(cè)結(jié)果可知：采用白泥做煙氣脫硫劑脫硫效率較高，在正常情況下脫硫效率達(dá)83%～95%，但煙氣SO2排放濃度還有一定程度超標(biāo)；造成的主要原因是白泥濕法脫硫系統(tǒng)比較復(fù)雜，涉及到的工藝參數(shù)變化較大，這些均會(huì)直接影響到脫硫系統(tǒng)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)運(yùn)行。針對(duì)上述查定研究結(jié)果制定整改措施：(1）加強(qiáng)對(duì)鍋爐白泥煙氣脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行管理，盡快制定相應(yīng)的操作管理規(guī)程及工藝運(yùn)行指標(biāo)，要有技術(shù)人員專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)脫硫系統(tǒng)運(yùn)行管理。(2）堿回收苛化白泥采用預(yù)掛機(jī)過(guò)濾，每班均要停機(jī)半小時(shí)對(duì)預(yù)掛機(jī)濾網(wǎng)進(jìn)行清洗，白泥輸送液pH不夠穩(wěn)定，采取增加一個(gè)石灰乳中轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)池，及時(shí)調(diào)整脫硫液pH在工藝指標(biāo)范圍，保證脫硫塔吸收效果穩(wěn)定。同時(shí)要加強(qiáng)熱電廠和制漿廠崗位之間溝通聯(lián)系，建立提前報(bào)告聯(lián)絡(luò)制度，及時(shí)進(jìn)行工藝調(diào)整。(3）運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)不夠完善，增加一套脫硫液pH、煙氣SO2顯示報(bào)警儀，以便崗位工及技術(shù)管理人員隨時(shí)可以進(jìn)行工藝指標(biāo)及SO2排放濃度的監(jiān)控及調(diào)整，確保上傳數(shù)據(jù)達(dá)標(biāo)排放。(4）目前脫硫水循環(huán)系統(tǒng)是供3臺(tái)鍋爐脫硫系統(tǒng)使用，進(jìn)入各個(gè)鍋爐脫硫塔水量無(wú)法計(jì)量，水量過(guò)大會(huì)造成正壓煙氣抽送不出去，影響鍋爐正常運(yùn)行；水量過(guò)小直接影響到脫硫塔吸收效果。在各鍋爐脫硫塔入口或出口安裝流量計(jì)，以更好的控制運(yùn)行參數(shù)，達(dá)到煙氣SO2穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放目的。(5）加強(qiáng)對(duì)相關(guān)人員（崗位工、班長(zhǎng)、值班長(zhǎng)、工段長(zhǎng)）進(jìn)行工藝技術(shù)安全培訓(xùn)。通過(guò)采取上述措施及加強(qiáng)工藝管理控制，目前該公司鍋爐白泥脫硫系統(tǒng)一直穩(wěn)定達(dá)標(biāo)運(yùn)行。

4結(jié)論

要確保鍋爐煙氣脫硫設(shè)施經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)運(yùn)行，除了對(duì)脫硫設(shè)備及工藝技術(shù)具有較高要求外，運(yùn)行工藝參數(shù)控制和運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)也是保證鍋爐煙氣穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的一個(gè)重要因素。采用白泥替代石灰或燒堿做脫硫劑，達(dá)到了大幅降低運(yùn)行成本、以廢治廢、資源綜合利用的目的，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。該公司白泥煙氣脫硫技術(shù)成功應(yīng)用，為今后白泥脫硫技術(shù)推廣使用起到很好的示范作用。