脱硫物料恶化原因分析及处理措施

路道伟，张海洋，李晓彤，张永亮

（兖矿鲁南化工有限公司，山东滕州 277500）

我车间目前有3台锅炉，其中2台型号为HG-130/9.8-M5锅炉和1台型号为UG-260/9.8-M2锅炉，烟气SO2处理采取炉内钙法脱硫与炉外湿式氨法脱硫相结合方式。

自2019年9月以来，出现物料恶化情况，现场取样查看发现物料稠、结晶过细，沉淀时间过长且沉淀量极少，离心机无法推料等情况，根据工艺运行特点，对物料恶化的原因及处理措施进行分析。

1 原因分析

1.1 脱硝效果不佳，脱硝氨逃逸多

（1） 锅炉运行工况差，脱硝装置运行条件不佳。因锅炉运行时长均在15a 以上，设备老化，锅炉运行工况不佳，在锅炉床温普遍高于980℃以上，负荷没有调节余地的情况下，脱硝喷枪设置位置处的烟气温度只有850℃左右，在锅炉低负荷情况下返料器处温度更低，无法满足脱硝运行条件，为保证NOx 指标，岗位人员只得增加氨水量。

（2） 个别班组对运行指标不重视，尤其是脱硝用氨量的调控不及时、不准确，多个班组经常性将氨水用量调控阀开至最大且长时间不减量，导致脱硝装置氨逃逸增加，带氨烟气直接进入脱硫塔浓缩段，造成物料pH 异常。

1.2 循环物料PH高

（1） 脱硫装置采用液氨作为脱硫剂，班组运行过程中，存在开太平车问题，烟气指标中SO2长时间为0，且液氨投用量长时间不减量，氧化段上部pH 高达8.5以上、氧化段下部pH 高于8.2 以上，严重高于正常指标（氧化段上部5.5～7.5，氧化段下部4～6.5），且上部与下部pH 偏差过小，通过稀硫铵副线补液至浓缩段后影响物料pH。

（2） 岗位操作人员将脱硝用氨量长时间保持高度过量，造成物料pH 异常，循环物料恶化期间循环槽物料pH 高达6.0以上，严重高于正常指标（2～4）。

1.3 氧化率偏低

（1） 取样分析测得循环槽及氧化段物料中硫酸氢铵、亚硫酸氢铵比例过高，经核算循环槽物料氧化率只有91%，氧化段物料氧化率92%，以上数据表明循环物料氧化率已严重低于98%以上的正常水平，在原烟气量及SO2量未有增加情况下，分析脱硫塔内可能存在影响氧化效果的故障缺陷。

（2） 氧化风机运行工况波动造成氧化风量不足。我车间氧化风机为两台单级罗茨风机采用一开一备的运行方式，单台风机额定送风量为1350m3/h，2019年8月以前单风机运行风量基本在1280m3/h 左右，从9月份起两台氧化风机送风量分别为1150m3/h，1210m3/h，物料恶化期间实际氧化风量稍有降低。

1.4 尘含量偏高

取样发现沉淀下来的物料中尘含量大约有5%左右，说明烟气中带尘量较多，多种研究表明尘含量过高不利于硫铵结晶生成。高度怀疑布袋存在漏灰情况，经全面检查发现2#布袋除尘器2#仓有漏灰情况，经实际测量2#除尘器后尘含量为52mg/m3，超过正常运行指标5倍。

2 处理措施

2.1 脱硫装置检修

（1） 为完全解决物料结晶恶化情况，彻底处理塔内缺陷，我车间决定对脱硫装置进行全面检查，并于12月21日退出检修，经过塔内检查发现主要缺陷有：①加氨小室出现一1200mm*600mm 底板脱落，此问题造成氧化段上下部溶液混合，pH 偏差过小；②浓缩段二次氧化风管堵塞严重。二次主氧化风管后部1/3全部堵塞，支管断裂2根，此缺陷为造成氧化率低、物料恶化的又一主要原因。③一级循环泵A/B/C 入口管道中有不同程度的堵塞情况，循环液量减少，吸收效果降低，故液氨量增加是造成pH 增加的一个主要原因。利用本次停车检修机会对脱硫装置进行了全面修复。

（2） 两台氧化风机进行计划检修，保证氧化风机运行工况正常。

2.2 实施低氮燃烧改造

于2019年10月、2020年1月分别对3#、1#锅炉进行了低氮燃烧改造，主要采取了增加氨水增压泵、增加脱硝喷枪数量、改善旋风分离器中心筒高度及偏离角、更换返料风帽及流化床风帽、设置单独的雾化风机等措施。改造后经过168h 性能考核，脱硝效果较好，烟气NOx 指标明显降低，当前1#、3#炉同时运行时脱硝用氨水总量基本维持在1.1m3/h 左右，比以往用氨量减少了近一半，极大地降低了脱硝装置的氨逃逸。

2.3 提高氧化风量

（1） 针对母液氧化率不足的情况，于2020年1月3日脱硫装置启动当天采取两台氧化风机同时运行的措施，提高母液氧化率。

（2） 适当开启浓缩段与氧化段之间氧化空气调配阀，适当提高浓缩段氧化率，提高浓缩段氧化率及物料结晶度。

2.4 优化脱硫液氨用量，严格执行脱硫岗位工艺制度

（1） 禁止岗位开“太平车”，液氨用量要根据指标情况及时调节，对脱硫塔在用PH 计进行全面维护、校定，确保在线表计准确有效，岗位人员严格按照操作规程控制各段PH 在正常范围内，减少了液氨用量及脱硝氨水用量。

（2） 严格实施循环物料送检分析制度，每班分析料液pH，与在线表计比对。

2.5 漏灰布袋除尘器暂时切出

暂时关闭2#除尘器2#仓进烟气挡板，关闭后检测2#除尘器后烟尘含量为4.6mg/m3，烟气中尘含量明显降低。

2.6 增加炉内喷钙

适当开大各石灰石给料机运转速度，增加各炉石灰石投用量，降低入脱硫塔烟气SO2含量。

3 结束语

通过采取上文提到的处理措施后，我公司脱硫装置自2020年1月3日重新运行以来物料结晶正常，离心机推料效果较好，脱硫装置运行工况良好。总而言之，造成脱硫物料结晶恶化的原因不是单一的，如何判断症结所在需要结合实际运行工况予以认真分析判断，并且采取切实有效的措施才能避免物料恶化情况的发生。