脱硫吸收塔浆液中毒原因分析及应急处置方案

脱硫吸收塔浆液中毒原因分析及应急处置方案

在湿法石灰石 - 石膏脱硫工艺中，浆液中毒是导致脱硫效率骤降、设备结垢堵塞、环保超标风险激增的核心隐患。大唐环境的技术帮扶数据显示，40 余家电厂的脱硫故障中，62% 与浆液中毒直接相关，严重时可造成单台机组日均经济损失超 10 万元。

一、湿法脱硫反应核心机理（精简版）

石灰石浆液在吸收塔内完成 “三级转化”：

（1）吸收阶段：CaCO?（石灰石）+ SO?（烟气）→ Ca (HSO?)?（半水亚硫酸钙）

（2）氧化阶段：Ca (HSO?)? + O?（氧化风）→ CaSO??2H?O（二水硫酸钙）

（3）分离阶段：经旋流站 + 真空皮带机脱水（含水率＜10%），生成商品石膏二、浆液中毒的原因分析

1. pH 值失衡

pH＞6.2 时，CaCO?溶解被抑制（脱硫效率下降 30%）；pH＜5.0 时，SO?吸收受阻（吸收率骤降 50%）标准控制：《石灰石 - 石膏湿法脱硫工程技术规范》明确要求 pH 稳定在 5.0~6.2 区间

2. 氧化风供给不足

（1）连锁反应：氧量不足→亚硫酸根累积→石膏晶体细小（粒径＜50μm）→脱水困难（含水率超 15%）

（2）中毒特征：浆液密度＞1150kg/m? 但 pH＜5.5，形成 “高密低酸” 悖论（亚硫酸盐碱性环境抑制 CaCO?溶解）

（3）行业标准：氧化风供给量需满足 1.5~2.0Nm?/kgSO?（《火电厂烟气脱硫设计技术规程》DL/T 5196-2014）

3.杂质离子与灰尘污染

（1）氟铝络合物：高pH 环境下，烟气灰尘中的 F与 Al??形成絮状络合物，包裹 CaCO?颗粒使其无法溶解铜离子效应：Cu??与 CaCO?发生界面溶解 - 再沉淀反应，生成孔雀石矿物，直接抑制碳酸钙解离氯离子超限：活性强于碳酸根，优先与 Ca??结合生成氯化钙，同时阻断石膏晶体生长。争议标准：行业主流控制值 5000~8000mg/L（生态环境部），部分电厂放宽至 12000~15000mg/L（需配套强化脱水）

4. 浆液密度失控

低密度风险（＜1050kg/m?）：CaSO?含量不足，盲目排浆造成石灰石浪费，高密度危害（＞1180kg/m?）：CaSO?过量析出→抑制 SO?溶解→被迫加大供浆→CaCO?过剩→密度进一步升高（恶性循环）

5. 液位控制失当

低液位（＜设计值 80%）：氧化区容积缩减→亚硫酸盐氧化不充分→晶体发育不良高液位（＞设计值 105%）：氧化时间过长→CaSO?过度饱和→浆液活性丧失
三、应急处置方案

1. 高密高碱型中毒（最常见）

“减供浆 + 强脱水 + 补氧气”

1. 暂停新浆补给，维持 pH 在 5.8~6.0

1. 全开石膏排出泵，日排浆量提升至设计值 120%

1. 氧化风机满负荷运行，确保氧化空气量≥1.8Nm?/kgSO?

1. 补加工艺水，将浆液密度稀释至 1100~1120kg/m?

2. 高密低酸型中毒（最难处理）

：“降负荷 + 置换浆 + 提氧化”

1. 协调机组降负荷 30%，控制入口 SO?浓度＜3000mg/Nm?

1. 分步置换浆液（每次置换 1/3，间隔 4 小时），补充新鲜石灰石浆

1. 氧化风压力提升至设计值 1.2 倍，投运备用氧化风机

1. 监测亚硫酸根含量，降至 1500mg/L 以下再逐步恢复负荷

3. 杂质污染型中毒

“控源头 + 强排放 + 化学清洗”

1. 强化电除尘运维（确保除尘效率≥99.5%），阻断灰尘输入

1. 加大废水排放量，将 Cl?控制在 8000mg/L 以下（生态环境部推荐阈值）

1. 投加络合剂（如 EDTA），分解氟铝络合物

1. 定期（每季度）用 5% 稀硫酸清洗塔内结垢部件

四、长效防范机制

1. 参数精细化控制建立 pH 值 “区间预警”：5.3 以下自动加浆，6.0 以上自动减浆密度联动控制：＞1130kg/m? 时，脱水系统联锁启动

2. 杂质源头管控石灰石原料检验：CaCO?含量≥90%，杂质≤3%（《石灰石粉用于烟气脱硫的技术要求》GB/T 3286.10-2022）浆液实时化验：每日检测 Cl?、Cu??、亚硫酸根浓度

3. 设备预防性维护氧化风机：每月校验风量，确保备用风机随时投运脱水系统：真空皮带机滤布每周清洗，旋流站每月疏通

4. 负荷波动应对避免 “以浆掩过”：高负荷时优先提升氧化风量，而非盲目加浆低负荷时段：趁机 “消化库存”，加大石膏排出量，降低浆液密度