湿法烟气脱硫pH值分析及排浆泵运行优化

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Ｐ Ｈ Biblioteka 图 １ 溶液 中离子 体积 分 数 与 ｏ Ｈ值的关系
由图 １可 以看出， 当ｐ Ｈ 值处于 ４ ． ８ ～５ ． ６之 间时 ， Ｈ Ｓ Ｏ ３ － 的体积 分数很高 ， 说 明脱硫产物主要是亚硫酸氢钙 ， 其溶解度远大于亚硫 酸钙 的溶解度 ， 从而降低了过饱和结垢的程度 ； 结合 Ｃ ａ Ｃ Ｏ 溶解的 最高 ｐ Ｈ值 ，该脱硫系统的操作 ｐ Ｈ值应控制在 ４ ． ８ ５ ． ４ ８ 之 间从而 有利于 Ｓ Ｏ 的吸收和 Ｃ ａ Ｃ Ｏ 的溶解 ， 因此 ， 对于石灰石湿法烟气脱 硫系统运行过程 中， 操作 ｐ Ｈ 值尽量控制在这个范围。 为保证脱硫塔 内浆液 ｐ Ｈ值控制在合理的范 围之内，需合理布 置脱硫塔系统的 ｐ Ｈ计安装位置。 ２ ｐ Ｈ计安装 、 分析 ｐ Ｈ值 的合理控制对脱硫效率具有重要作用 ，并影响整个脱硫 １ ｐ Ｈ值控 制 范 围 系统 运 行 的经 济 型和 安全 性 。 一般 情况 下 ， 石 灰 石一 石 膏 湿法 脱硫 系 在石灰石～ 石膏脱硫系统中，由于化学反应产生的亚硫酸钙在 统中安装一台 ｐ Ｈ计 。应该将脱硫塔浆液 ｐ Ｈ值控制在 ４ ． ８ ～ ５ ． ４ ８ 之 脱硫塔储浆段的溶解度很低 ， 特别容易达到过饱和状态而发生结垢 间， 控制系统将 自动比较设定值和所设 ｐ Ｈ值的大小 ， 通过测量值与 现象 ， 容易堵塞脱硫塔及其它附属设备 ， 严 重影 响整个脱硫系统的 设定值 的比较来控制石灰石浆液的加入 量 ， 当差值为正时 ， 减小石 高效性和经济运行。实际上 ， 不同浆液 ｐ Ｈ值 ， 脱硫塔浆液的 Ｈ Ｓ Ｏ ， 一 灰石浆液的加入量 ； 当差值为负时 ， 加大石灰石浆液的加入量 ， 因此 和‘ ｓ ０ ， ＿ 离子所 占的体积分数不同 ， 它们 的关系如图 １ 。 ｐ Ｈ值 的准确测量至关重要 ， ｐ Ｈ计的安装位置是影 响其准确测量 的 ｌ ＿ ＿ ｌ
关键词： 湿法 脱硫 ； ｐ Ｈ值 ； ｐ Ｈ计 ； 排浆泵； 变频
引言
１
目前， 烟气脱硫技术一般分为湿法 、 干法和半干法。 湿法烟气脱 硫技术是最成熟 ， 实际应用最多 ， 运行状况最稳定 的脱硫工艺 ， 占脱 硫装机容量的 ８ ５ ％以上 。 石灰石一 石膏湿法烟气脱硫 以技术成熟 、 脱 硫效率高、 吸收剂廉价易得 、 煤种适应范 围宽、 能满足大机组烟气脱 硫要求 、 脱硫副产 品可资源化 、 对 负荷 变化 的适应性 强 ， 适应 ３ ０ — １ ０ ０ ％的负荷变化［ １ 】 ， 并有较大幅度降低工程造价的可能性等显著优 点成 为 世 界上 最成 熟 ， 应 用 最广 泛 的烟 气脱 硫 工 艺 。该 工 艺脱 硫 效 率可以达到 ９ ５ ％以上 ， 因此在我国大 、 中型火 电机组上广泛采用。 脱硫效 率是衡量烟气脱硫装 置运行效果的主要考核指标 ，从石灰 石一 石膏湿法脱硫工艺过程来看 ，脱硫效率 的主要影 响因素有吸收 温度 ， 脱硫剂 品质 、 粒度 ， 液气 比（ Ｌ ／ Ｇ ） ， 钙硫 比（ Ｃ ａ ／ Ｓ ） ， 浆液 Ｄ Ｈ值 ， 烟气流速和温度 ， 烟气 中的氧含量 ， 浆池 的持液量 ， 石膏过饱 和度 等。 对于采用特定工艺的石灰石一 石膏湿法烟气脱硫装 置， 在其它影 响因素在一定设计参数情况下 ，脱硫塔浆液 ｐ Ｈ值是影响脱硫效率 最重要的控制参数 ， 浆液塔 内浆液 ｐ Ｈ值越 高 ， 传质系数越大 ， 二氧 化硫吸收快 ， 但浆液容易结垢 ， 堵塞泵和管道 ， 影响副厂品石膏的品 质， ｐ Ｈ值过低 ， 阻碍二氧化硫的吸收， 降低脱硫效率 ， 只有选择合适 的ｐ Ｈ值 ， 脱硫系统才能达到最佳的运行效果日 。吸收塔浆液 ｐ Ｈ值 是连续变化的 ， 吸收塔 中浆液量很大 ， 石灰石浆液给料量引起的 ｐ Ｈ 值变化是一个复杂 的， 变化缓慢 的化学反应过程 ， 即控制系统时滞 性大 ， 惯性大 ， 参数时变 的非线性该系统 。 文章对大的石灰石一 石膏湿法脱硫机组的 ｐ Ｈ值控制范围进行 分析 ， 并选择合理 ｐ Ｈ计的安装位置， 来保证 ｐ Ｈ值测量的准确性和 致性 ， 达 到脱 硫装 置 长 时 间 、 连 续 和高 效运 行 。
Ｔ＝Ｆ１ ｄ
（ ｄ ＝ 键剪切中间点到传动轴心 的 距离 ， １ ６ ． ３ ５ ＊ ０ ． ０ ０ １ ｍ， Ｆ １ 一 键 横 截 面 受
的力 ） Ｆ ’ ＝ 【 】 Ａ
— —
—
—
—
Ｆ１
（ Ａ 一 键 上剪切处 的横 截面积 ， １ ５ 平方毫米 ， 【 卜剪切横截面上的切应
参考《 机械设计手册》 中的机械工程材料篇 ， 从钢铁材料 中选择 Ｆ Ｉ ＝ Ｐ ９ ５ ５ ０ ／ （ ｎ ｄ ） ＝ ２ ９ ２ ６ Ｎ Ｆ＞ Ｆ１ 符合要求的材料 。键是要与胶缸传动轴一起高速运转 的， 需要较好 的耐热性及较高的硬度 ， 并且易于切 削加工 。根据材料的力学性能 所以改造键能承受的切应力远大 于转动轴运转时带来 的径 向 和特性 ， 我们在合金钢 中选择了 ３ ８ Ｃ ｒ Ｍｏ Ａ１ 材料。该材料是高级氮 力， 所以方案符合要求 。 化钢 ， 具有很高的渗氮性能和力学性能， 良好 的耐热性 和耐蚀性 ， 经 按 照 方案 将 键 加 长 ３ ｍ ｍ，根 据 技 术 标 准 安装 转 盘 和 动 态 密 封 渗氮处理后 ， 能得到高的表面硬度 ， 高的疲劳强度及 良好的抗过热 后 ， 转动轴就可以通过键驱动转盘和动态密封的转动 ， 此 时就不会 性， 无 回火 脆性 ， 切 削性 尚可 。 导致动态密封的错位 。 当转盘和动态密封安装到位后 ， 由于新 的键加长 了 ３ ａ ｒ ｍ， 转动 ３ 改进 效果 轴通过键可 以驱动转盘和动态密封的转动 。 此时键工作 中受的力为 ＭＡ Ｘ上胶 系 统 经过 改 进 后 ， 规 范 了加 胶 工 的加 胶 流 程 ， 让 动态 径 向力 。 密封与转 盘通过键连接后密封到位 ， 有效减少 了烟支翘边 、 上胶系 Ｐ＝ Ｔ ｎ ／ ９ ５５ ０ 统压力不足 、 动态密封胶水卡死 问题 ， 减少 了 Ｍ ５大量 的上胶 系统 （ Ｐ 一 电机额定功率 ， ０ ． ２ ５ ｋ ｗ； Ｔ 一 电机额定扭矩 ； ｎ 一 电机转速 ， ５ １ ｎ ／ 引起的故障停机时间，使 Ｍ５ Ｍ Ａ Ｘ上胶系统平均故障率 由 ８ ． ７ ％减 ｍｉ ｎ） 少到 １ ． ３ ％， 提高 了烟支的质量和生产效率。
力） ３ ８ Ｃ ｒ Ｍｏ Ａ １ 材料 中【 】 的 切 应 力
为４ ８ ０ Ｍｐ ａ ，所 以我们可 以计算 出它 能承受 的径 向力 ：
Ｆ ＝ 【 】 Ａ ＝ ４ ８ ０ １ ０ ０ ０ ０ ０ ０ １ ５ ０ ． ０ ０ ０ ０ ０ １ ＝ ７ ２ ０ ０ Ｎ
科技创 新 与应用 Ｉ ２ ０ １ ４ 年 第９ 期
科 技 创 新
湿 法烟气脱硫 ｐ Ｈ值分析及排 浆泵运行优化
薛 润芝
（ 北京燕山玉龙石化 工程有限公司 ， 北京 １ ０ ２ ５ ０ ０ ）
摘 要： 石灰石一 石膏湿法烟气脱硫 中， 浆液 ｐ Ｈ值是影响脱硫 系统性能的重要控制参数， 通过 对 ｐ Ｈ计安装位置进行分析 以及优 化排浆泵的运行方式 ， 达到脱硫装置长时间、 连 续和高效运行， ． 并有效降低运行能耗。