氯离子的排放及对石膏品质的影响摘要：某燃煤火力发电厂脱硫系统出现了 Cl-浓度过高现象，同时在其他电 厂湿法石灰石脱硫系统中也有此现象，本文就Cl-浓度过高对脱硫系统存在哪些 影响，Cl-浓度过高是如何产生的，如何解决此问题进行探讨关键词：脱硫；氯离子；腐蚀；石膏；废水主要内容一、 氯离子的排放二、 石膏质量的控制氯离子的排放一、氯离子的排放1、氯离子的来源脱硫系统氯离子来源于煤、补充水、脱硫吸收剂一般石灰石中含氯为0.01% 左右，工艺水的氯含量为300-450mg/L，FGD系统中大多数的氯来源于煤我国 煤中的氯含量一般在0.1%左右，少数煤中含氯量为0.2-0.35%，某些高灰分煤的 氯含量可达0.4%1) 煤燃烧的主要反应式如下：煤 + O CO+HO+SO+SO+NO+N+HCl+HF2 2 2 2 3 2 2氯离子的排放(2) 湿法脱硫工艺的主要化学反应如下：SO +HO-HSO2HSO+CaCOTa(HSO) +CO t+HO 2 3 3 3 2 2 2Ca (HSO ) +O +2H O-CaSO ・2H Ol+H SO 3 2 2 2 4 2 2 4H SO +CaCO +H O-CaSO ・2H Ol+CO t 24 3 2 4 2 2CaCO +2HCl-CaCl +HO+ CO t 3 2 2 2CaCO +2HF-CaF l+HO+CO t 3 2 2 22、氯离子对FGD系统的危害(1) 浆液中的Cl-具有很强的腐蚀性，Cl-的存在大大加快脱硫系统设备的腐蚀破坏能力。
氯离子的排放同时，Cl-又是引起金属孔蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀和选择性腐蚀的主要原因2) Cl-还能抑制吸收塔内的化学反映，改变PH值，降低SO 2-的去除率，4CaSO结垢倾向的增大；消耗石灰石等吸收剂，仰制吸收剂的溶解，降低脱硫效率 4(3) 氯离子主要以氯化钙的形式溶解在浆液中，钙离子浓度的增大，在同 离子效应的作用下，将抑制石灰石的溶解，降低液相的碱度4) 石膏浆液Cl-含量高，石膏脱水因难，含水量增加，难以成型，影响石 膏品质，降低经济效益氯离子的排放(5) 吸收塔中不参加反应的惰性物质增加，浆液的利用率下降，要达到预 想的脱硫效率就得增加溶液和溶质，这样就使得循环系统电耗增加6) 吸收塔浆液Cl-含量增加，可能会改变浆液性质，使塔内浆液产生气泡、 造成吸收塔溢流，甚至导致浆液进入原烟道及引风机或增压风机3、氯离子的控制烟气中的HC1,经脱硫后被吸收生成CaC12，因氯离子的排放CaCl2极易溶于水，而Cl-主要以可溶性的CaCl2存在，所以当脱硫系统浆液内 的水在不断循环时，会聚集较多的Cl-，若不及时排除，将加剧脱硫设备的腐蚀 和石膏品质的降低因此，脱硫系统在运行时，一定要控制好Cl-含量，而控制 Cl-含量起主导作用的是脱硫废水的排放。
以下介绍几种控制氯离子方法：（1） 加大对废水的排放是控制浆液中Cl-的最有效的办法；（2） 滤液水应尽可能用于石灰石浆液制备，不直接回收吸收塔，能减少吸 收塔的浆液中的Cl-；氯离子的排放（3） 石膏在脱水过程中会带走一定的Cl-，所以石膏在脱水时尽量少冲洗石 膏饼4） 定期对吸收塔浆液中的氯离子含量进行测量，严格控制吸收塔浆液中 Cl-含量，最好将Cl-含量控制在10000 mg/L以内，最高不超过20000 mg/L；（5） 选择低氯根的煤、石灰石、工艺水（循环水及中水）；（6） 保证脱硫废水达标排放，需要增设废水处理系统；（7） 若发现Cl-还在上升，应增大废水排放量和石膏浆液脱水，置换新鲜的 石膏浆液，保证脱硫效率氯离子的排放4、废水排放标准脱硫废水进入废水处理系统后，经中和、絮凝和沉淀等处理过程，部分Cl- 沉降浓缩后，通过泥渣带走二、石膏品质的控制1、 来源和现状(1) 石灰石-石膏湿法脱硫工艺中，吸收塔浆液通过循环泵从吸收塔浆池送 至塔内喷淋系统，与从增压风机来的烟气在吸收塔吸收区内接触反应，烟气中的 SO2被雾化的吸收剂浆液吸收生成CaSO3,并在吸收塔浆液池中被鼓入的氧化空气氧 化生成石膏(CaSO ・2HO)。
石膏质量的控制(2) 湿法脱硫的最终产物是石膏(CaSO4・2HO)，目前FGD石膏有主要有 两种处理方法：一是抛弃法，不需要设石膏脱水系统和氧化系统，直接将脱硫废 渣外排，操作简单，成本低二是回收法，将吸收塔石膏浆液排至石膏旋流器浓 缩分离后，送入石膏脱水系统，经脱水后的石膏，综合利用2、 石膏综合利用脱硫副产品石膏不仅具有一定的经济效益，还具有环保效益和社会效益，所 以被广泛采用高品质的石膏产品才可达到商业利用价值石膏质量的控制石膏主要用于：(1) 生产水泥辅料；(2) 生产建筑材料；(3) 生产路基回填材料；(4) 在农业应用上可以作为化肥;3、影响石膏品质因素（1） 石灰石粒度的影响石灰石磨得愈细，可提供酸分解的表面积也愈大粒度力求均匀，太粗或太 细均不适用粒度太细导致反应速度太快，浆液的过饱和度太大，生成大量细小 的结晶；粒度石膏质量的控制太粗，SO吸收效果不好，增加吸收剂量，石膏纯度下降 2（2） 燃煤硫份影响烟气中的SO含量高于设计值，超出吸收塔处理能力，脱硫率会下降，而且 2石膏品质也得不到保证一方面，SO2含量升高会加大石灰石浆液给料量，导致石 膏中碳酸盐含量超标；另一方面，若超出氧化风量设计值，由于氧化不充分，造 成亚硫酸盐超标，石膏浆液无法脱水。
3） 粉尘的影响高浓度的粉尘会降低石灰石的利用率，甚至引发氟化铝闭塞，消耗吸收剂， 脱硫效率下降石膏质量的控制由于粉尘不溶于水，无法脱除，导致石膏脱水困难，含水率上升若石膏中 含粉尘过大，应提高锅炉除尘器效率，减少FGD烟气中的粉尘4） 浆液PH值影响PH值高有于SO2的吸收但不利于石灰石的溶解，PH值高时，大量未反应的石 灰石浆液，也随之排入皮带脱水机，石膏纯度下降，浪费吸收剂，增加成本石 膏中CaCO过多，应及时调整给浆量一般将吸收塔浆液PH值控制在5.2-5.8石膏质量的控制(5) 浆液中Cl-影响石膏中的氯含量一般要求小于100 mg/L，石膏浆液中Cl-含量高，会导致石 膏脱水困难为控制脱硫石膏中Cl-，确保石膏品质，在石膏脱水过程中用工艺 水对石膏及滤布进行冲洗，同时，增加脱硫废水量排放6) 氧化空气量影响吸收塔注入氧化空气的主要目的是将亚硫酸钙强制氧化为硫酸钙一方面可 以保证吸收SO过程的持续进行，提高脱硫效率2石膏质量的控制另一方面也可以提高石膏CaSO・2HO品质，防止生成CaSO ・1/2HO，引起4 2 4 2系统结垢堵塞石膏中CaSO3过多，应及时调整氧化空气量，保证吸收塔氧化池 中CaSO充分氧化。
7) 石膏浆液塔内停留时间(浆池容积与石膏排出泵流量之比)影响石膏浆液在塔内停留时间，直接影响到石膏结晶的大小停留时间短，石膏 结晶体太小太细，旋流器无法正常分离，不能满足脱水要求；停留时间长，石膏 晶体大，易脱水一般石膏浆液在塔内停留时间至少15h以上旋流器底流夹细时，可能是底流沉砂咀径过大、溢流管直径过小、压力过高 或过低可以先调整好压力，再更换较小规格的底流沉砂咀，逐步调试达到正常 状态4、石膏质量控制措施(1) 优化系统设计，脱硫系统的设计要以锅炉烟气、石灰石参数为依据， 充分考虑脱硫效率和石膏浆液品质2) 加强运行调整，在运行过程中，重要参数出现异常时，应及调整，保 证石膏品质3）加大监测力度，建立脱硫化验室，定期对石膏浆液和石膏品质进行化 验，及时向运行人员反馈分析结果，供运行调整4） 关注吸收塔内反应，防止石灰石抑制和闭塞5） 保证燃煤硫分和石灰石品质及工艺水水质结语：要想降低浆液Cl-浓度提高石膏品质，必须降低浆液中的的Cl-，正常投运废水 系统，处理去除重金属和保证废水的PH值，保证重金属含量和PH值达标这样 既降低了脱硫系统的Cl-浓度，又能够降低系统的结垢速度，使废水和石膏都能 够回收利用。
参考文献：[1] 王清智.脱硫制浆系统旋流器优化运行的分析方法[J].贵州电力技 术，2016,09:58-60.[2] 张朋朋，陈涛，王雷.脱硫液提盐系统调试运行分析及优化方案探讨[J].煤 化工，2014,04:36-38.作者简介：樊瑞民（1978），男，河南安阳市人本科，工程师从事发电设 备运行管理工作。