脱硫性能曲线解析

3号脱硫中修前后脱硫参数对比及原因分析摘要针对胜利发电厂3号脱硫系统在中修前后脱硫效率变化进行分析，比较3号脱硫中修前后主要脱硫参数变化，找出制约3号脱硫效率值偏低的根本原因。

关键词脱硫效率；结垢；入口烟气温度；氧化风温度；循环泵1、现状胜利发电厂3号机组中修期前，3号脱硫系统净烟气SO2排放浓度难以控制，一直保持较高值运行。

当原烟SO2浓度超过4000mg/Nm3时就会出现超标的情况，尤其是今年3月份起开始执行200mg/Nm3的新排放标准后，净烟气SO2排放浓度控制更加难以控制。

3号脱硫系统由于吸收塔内部结垢严重等问题，脱硫效率较低，净烟气SO2排放浓度难以控制，中修过后，不但对3号吸收塔内部结垢进行了清理，还对氧化风系统进行了优化改造。

2、3号脱硫系统中修前后的参数对比2.1 3号脱硫系统中修前后运行参数平均值3号脱硫系统4月27日停机中修，6月9日投入正常运行。

此次对比分析分别自脱硫DCS系统中节选了中修前、后各10天的主要运行参数并进行了整理汇总后，计算出这期间的各项运行参数的平均值。

表1：3号脱硫系统中修前、后各10天主要参数平均值通过上表可以看出，3号脱硫中修后，与修前相比，在原烟气SO2浓度与机组负荷均较高的工况下，仍然能够保持脱硫效率小幅提升并且用浆量也稍有减少。

2.2 3号脱硫系统中修前后相近工况下运行参数为了能够更好的对比中修前、后的脱硫效率，从众多数据中节选了运行工况相对一致时的运行参数。

表2：3号脱硫系统中修前、后工况相近情况下主要参数汇总中修后，在高原烟气SO2浓度与高机组负荷的工况下，净烟气SO2排放浓度以及脱硫效率两项参数均优于中修后，而且石灰石浆液的消耗量也有比较明显的下降。

3、3号脱硫效率变化的原因分析3.1 循环泵入口滤网结垢，造成循环浆液量下降2012年8月25，3号机组完成临修工作，将目前循环泵运行电流与修后刚投运时的参数进行对比分析（对比数据取点时的吸收塔液位8.9米，吸收塔浆液密度1100kg/m3）。

脱硫原理及工艺系统构成一、燃煤SO2的排放煤中硫可分为可燃硫和不可燃硫，有机硫（So）、硫铁矿硫（Sp）和单质硫（Sei）都能在空气中燃烧，属可燃硫。

硫酸盐硫（Ss）属于固定硫，不可燃。

煤中各种形态的硫总称为全硫（St）,即St＝Ss＋So＋Sp＋Sei，可燃硫是烟气中SO2的直接来源，化学反应方程式如下：S+O2= SO23FeS2＋8O2＝Fe3O4＋6 SO2我厂设计煤种为黄陵煤，煤中收到基硫的百分含量为：设计煤种：0.51％，校核煤种：0.52％，属于含硫量低的煤种（一般我国煤中硫百分含量为1％－5％以下）。

我国《火电厂大气污染物排放标准》规定：3二、湿法石灰石――石膏法脱硫原理及工艺技术1.2.2 反应原理用于去除SOx的浆液收集在吸收塔浆池内。

吸收塔浆池分为氧化区和结晶区，在上部氧化区内，氧化空气通过一个分配系统吹入，在PH值为4-5的浆液中生成石膏；在结晶区，石膏晶种逐渐增大，并生成为易于脱水的较大的晶体，新的石灰石浆液也被加入这个区域。

1.2.3 化学过程化学反应过程描述如下：石灰石的溶解：CaCO3 + CO2 + H2O →Ca(HCO3)2与SO2反应：Ca(HCO3)2 + 2SO2→Ca(HSO3)2 +2CO2氧化：Ca(HSO3)2 + CaCO3 + O2→2CaSO4+CO2+H2O石膏生成：CaSO4 + 2H2O →CaSO4×2H2O去除SO2总反应方程式：CaCO3+ SO2 + ½ O2 + 2H2O →CaSO4×2H2O + CO2石灰石在水中的低溶解性在吸收塔内被二氧化碳提高。

通过溶解过程，生成碳酸氢钙。

碳酸氢钙与二氧化硫反应生成可溶的亚硫酸氢钙。

在氧化区，亚硫酸氢钙与空气中的氧发生反应，生成硫酸钙。

浆液中的硫酸钙再结晶生成二水硫酸钙，即石膏。

整个脱硫反应在吸收塔塔内区域的化学反应如图2所示。

1.3 系统描述1.3.1 吸收塔系统吸收塔由吸收塔浆池和吸收区及除雾器区组成。

活性炭脱硫系统性能测试小结2015年6月9日～6月13日，发包方公司工程技术部、总承包方中化建及使用方冶炼厂共同对活性炭脱硫系统进行了为期五天的性能测试，对脱硫效率、床层进口压力、床层阻力降、再生稀酸质量及生产负荷（即通气量）进行了测试、估算及小结，并对相关情况进行了分析、说明。

一、测试数据：经三方参与、确认：8米脱硫塔在达60%设计负荷（即通气量约7.5×104m3/h）生产情况下，脱硫效率平均在89%以上、出口烟气SO2平均＜145mg/m3、进口压力2.76KPa、床层压力降2.27KPa；9米脱硫塔在达45%设计负荷（即通气量约9.4×104m3/h）生产情况下，脱硫效率平均在45%左右、出口烟气SO2平均＜1195mg/m3、进口压力2.76KPa、床层压力降 1.38KPa；吸附再生产生的副产品稀硫酸质量（第一次5#池样品浓度11.44%、含Fe=0.047%；第二次5#池样品浓度2.1%、灰分＜0.02%、含Fe＜0.005%、含As＜0.0001%、含Pb＜0.005%、含Hg＜0.001%、透明度100mm、色度不低于标准）。

（注：生产负荷根据总承包方要求而定：进口压力≯3.0Pa）二、测试数据分析：对照2013年签署的《建设工程施工合同》附件三《技术协议》中相关性能指标值，经三方确认：8米脱硫塔脱硫效率平均89%以上、出口烟气SO2＜145mg/m3满足脱硫塔出口SO2＜200mg/m3的协议要求，床层压力降2.27KPa满足脱硫系统压力降＜3.0KPa的协议要求，故在低负荷生产条件下8米脱硫塔性能基本达标；9米脱硫塔脱硫效率平均45%左右、出口烟气SO2＜1195mg/m3不满足脱硫塔出口SO2＜200mg/m3的协议要求，床层压力降1.38KPa满足脱硫系统压力降＜3.0KPa的协议要求，故在低负荷生产条件且系统本身缺少装填活性炭80m3情况下9米脱硫塔性能不达标，如若9米脱硫塔补充增加活性炭80m3后，按活性炭脱硫率60mg/g估算效率可提高至66%、出口烟气SO2＜741mg/m3，执行协议要求仍不达标；按照GB/T543-2014《工业硫酸》标准，副产品稀硫酸第一次结果浓度11.48%不满足浓度≥15%的要求、含Fe=0.047%不满足含Fe＜0.005%，复检第二次结果浓度2.1%不满足浓度≥15%的要求、灰分、含Fe、As、Pb、Hg、透明度、色度等指标均满足技术协议中所述符合《工业硫酸》标准的要求，不排除存在刻意稀释的可能。

1、前言循环流化床燃烧是指炉膛内高速气流与所携带的稠密悬浮颗粒充分接触，同时大量高温颗粒从烟气中分离后重新送回炉膛的燃烧过程。

循环流化床锅炉的脱硫是一种炉内燃烧脱硫工艺，以石灰石为脱硫吸收剂，与石油焦中的硫份反应生成硫酸钙，达到脱硫的目的。

较低的炉床温度（850°C〜900°C）,燃料适应性强，特别适合较高含硫燃料，脱硫率可达80%〜95%，使清洁燃烧成为可能。

2、循环流化床内燃烧过程石油焦颗粒在循环流化床的燃烧是流化床锅炉内所发生的最基本而又最为重要的过程。

当焦粒进入循环流化床后，一般会发生如下过程：①颗粒在高温床料内加热并干燥；②热解及挥发份燃烧；③颗粒膨胀及一级破碎；④焦粒燃烧伴随二级破碎和磨损。

符合一定粒径要求的焦粒在循环流化床锅炉内受流体动力作用，被存留在炉膛内重复循环的850C〜900C的高温床料强烈掺混和加热，然后发生燃烧。

受一次风的流化作用，炉内床料随之流化，并充斥于整个炉膛空间。

床料密度沿床高呈梯度分布，上部为稀相区，下部为密相区，中间为过渡区。

上部稀相区内的颗粒在炉膛出口，被烟气携带进入旋风分离器，较大颗粒的物料被分离下来，经回料腿及J阀重新回入炉膛继续循环燃烧，此谓外循环；细颗粒的物料随烟气离开旋风分离器，经尾部烟道换热吸受热量后，进入电除尘器除尘，然后排入烟囱，尘灰称为飞灰。

炉膛内中心区物料受一次风的流化携带，气固两相向上流动；密相区内的物料颗粒在气流作用下，沿炉膛四壁呈环形分布，并沿壁面向下流动，上升区与下降区之间存在着强烈的固体粒子横向迁移和波动卷吸，形成了循环率很高的内循环。

物料内、外循环系统增加了燃料颗粒在炉膛内的停留时间，使燃料可以反复燃烧，直至燃尽。

循环流化床锅炉内的物料参与了外循环和内循环两种循环运动，整个燃烧过程和脱硫过程就是在这两种形式的循环运动的动态过程中逐步完成的。

3、循环流化床内脱硫机理循环流化床锅炉脱硫是一种炉内燃烧脱硫工艺，以石灰石为脱硫吸收剂，石油焦和石灰石自锅炉燃烧室下部送入，一次风从布风板下部送入，二次风从燃烧室中部送入。

一、脱硫运行中主要考核的指标1、脱硫效率2、SO2排放浓度3、投运率二、脱硫运行中主要监控的参数1、浆液的PH值（4-6）2、机组负荷3、浆液的密度4、吸收塔液位5、除雾器进出口压差6、增压风机的进出口压力、电流7、氧化风机出口风压8、脱硫效率9、SO2排放浓度等。

三、PH值的高低对脱硫效率的影响烟气中SO2与吸收塔浆液接触后发生如下一些化学反应：SO2＋H2O＝HSO3－＋H＋CaCO3＋H＋＝HCO3－＋CaHSO3＋1／2O2＝SO4－＋H＋SO4＋Ca＋2H2O＝CaSO4·2H2O从以上反应历程可以看出，高pH的浆液环境有利于SO2的吸收，而低pH则有助于Ca2＋的析出，二者互相对立。

因此选择一合适的pH值对烟气脱硫反应至关重要。

pH值＝6时，二氧化硫吸收效果最佳，但此时易发生结垢，堵塞现象。

而低的pH值有利于亚硫酸钙的氧化，石灰石溶解度增加，却使二氧化硫的吸收受到抑制，脱硫效率大大降低，当pH＝4时，二氧化硫的吸收几乎无法进行，且吸收液呈酸性，对设备也有腐蚀。

具体最合适的pH值应在调试后得出，但一般pH在4.5—6之间。

第1章吸收塔本体及烟气系统1.1 本体吸收塔为圆柱形，由锅炉引风机来的烟气，经增压风机升压后，从吸收塔中下部进入吸收塔，脱硫除雾后的净烟气从塔顶侧向离开吸收塔。

塔的下部为浆液池，设四个侧进式搅拌器。

氧化空气由四根矛式喷射管送至浆池的下部，每根矛状管的出口都非常靠近搅拌器。

烟气进口上方的吸收塔中上部区域为喷淋区，喷淋区的下部设置一合金托盘，托盘上方设三个喷淋层，喷淋层上方为除雾器，共二级。

塔身共设六层钢平台，每个喷淋层、托盘及每级除雾器各设一个钢平台，钢平台附近及靠近地面处共设六个人孔门。

吸收塔本体1—烟气出口2—除雾器3—喷淋层4—喷淋区5—冷却区6—浆液循环泵7—氧化空气管8—搅拌器9—浆液池10—烟气进口11—喷淋管12—除雾器清洗喷嘴13—碳化硅空心锥喷嘴1.1.1 技术特点1）吸收塔包括一个托盘，三层喷淋装置，每层喷淋装置上布置有549＋122个空心锥喷嘴，流量为51. 8m3/h的喷嘴549个，喷嘴流量为59.62m3/h的122个，进口压头为103.4KPa，喷淋层上部布置有两级除雾器。

脱硫实验报告篇一：湿法废气脱硫净化实验湿法烟气脱硫净化实验一、实验目的烟气脱硫是控制二氧化硫的重要手段之一，而湿法烟气脱硫是重要的烟气控制与处理方法。

本实验采用我国广泛存在的低品位软锰矿作为湿法烟气脱硫的吸收剂，可同时产生具有一定工业价值的产品。

通过本实验，要达到以下目的：（1）掌握从含二氧化硫烟气中回收硫资源的工艺选择原则、反应原理、反应器设计选型原则；（2）掌握湿法烟气脱硫工程设计要点、工艺运行特性；（3）培养并提高学生的理论联系工程实际及工程设计实践能力。

二、实验原理与实验内容（1）实验原理软锰矿烟气脱硫技术利用烟气中SO2与软锰矿中MnO2的氧化─还原特性同步进行气相脱硫与液相浸锰，同步实现了废气中SO2与低品位软锰矿的资源化利用，更具有实际应用和推广价值。

其主要的反应方程式：MnO2 + SO2·H2O = MnSO4 + H2O（2）实验内容1）各级反应器脱硫效果的确定。

实验过程中，通过测定各级吸收反应器进出口气体中SO2的含量，即可近似计算出软锰矿浆的平均吸收净化效率，进而确定各级的吸收效果及总的吸收净化情况。

气体中SO2含量的测定由气体在线监测仪测定。

2）不同工艺条件对废气脱硫的影响。

实验过程中，通过改变二氧化硫浓度、固液比等工艺条件，观察反应温度的变化及分析其对脱硫率的影响，进而找到最佳脱硫工艺参数。

三、实验装置与试剂1. 装置与流程在配浆槽中按一定固液比配好的浆液由吸收液计量输送泵打入1级吸收反应器中，注满后通过溢流，浆液进入2级吸收反应器，最后进入3级吸收反应器，而二氧化硫气体则首先从3级吸收反应器进入，待反应后的尾气再进入2级吸收反应器中继续反应，最后经过1级吸收反应器反应后的尾气进行排空。

2. 仪器（1）I级脱硫吸收反应器：Φ1000×2600,304L,1台，（2）II级脱硫吸收反应器：Φ800×2500,304L,1台，（3）III级脱硫吸收反应器：Φ750×2500,304L,1台，（4）吸收液计量泵送装置：LG-600L，2台，（5）吸收浆液配置器：Φ1200×XX×1000,1台，（6）搅拌器：1.5kW，3台，（7）配浆槽：Φ1200×XX×1000，2台。

脱硫吸收塔浆池液位对循环泵流量及喷淋层喷嘴的影响摘要：在采用石灰石-石膏湿法脱硫的项目中，吸收塔浆池液位的高低关系到浆液循环泵出口压头，进一步影响喷淋层喷嘴的工作压力、石膏停留结晶时间和氧化风的利用率。

本文分析了吸收塔液位变化对循环泵流量和喷嘴压力的影响，为脱硫系统的性能诊断提供理论依据。

关键词：脱硫；浆池液位；循环泵；喷嘴；影响引言在湿法脱硫系统中，吸收塔浆池液位是一个关键参数，在运行过程中，如果浓度超标、石膏脱水困控制不好浆池的液位，将会导致吸收性能下降，出口SO2难等问题。

特别对于目前的超低排放项目，浆池液位对脱硫效率的影响格外显著。

浆液循环泵在计算扬程时已考虑喷淋层安装高度和吸收塔浆池液位的高差，如果吸收塔液位与设计液位不一致，循环泵扬程发生变化，将导致循环泵流量也变化，从而影响喷淋层喷嘴的入口流量和压力，最终影响脱硫效率。

本文对吸收塔浆池液位的变化如何影响循环泵流量和喷嘴压力进行了分析。

1脱硫浆液循环泵运行原理吸收塔浆池中的石灰石/石膏浆液由循环泵循环送至浆液喷雾系统的喷嘴，产生细小的液滴沿吸收塔横截面均匀向下喷淋。

与烟气接触发生化学反应后吸收烟气中的SO，进而实现烟气脱硫。

典型的湿法脱硫浆液循环系统流程如下：2图1 脱硫浆液循环系统流程图中△H为吸收塔喷淋层与吸收塔浆池设计液位之间的高差，即静压差。

循环泵扬程的计算公式为[1]：(1)式中：H：循环泵扬程，m；△H：喷淋层吸收塔液位高差，m；：管道阻力损失，m；HfP：喷嘴入口压力，kPa；1ρ：浆液密度，kg/m3；g：重力加速度，m/s2。

从公式（1）可以看出，在喷淋层高度一定时，吸收塔浆池液位越低，循环泵所需扬程越高，循环泵的扬程与吸收塔液位成反比关系。

2吸收塔浆池液位对循环泵流量的影响典型的流体管路阻力分布图如图2：图2管路系统阻力分布图管路特性方程为[1]：Hp =Hnet+k1Q2 (2)式中：Hp：管路总阻力，m；Hnet：管路净扬程（静压头），m；k1：系数；Q：管路中流体流量，m3/h。