废水对脱硫系统的影响运行分析
〔摘要〕：在石灰石/石膏湿法FGD工艺中，不可避免地要产生一定量的废水，由于该废水性质比较特殊，
与电厂的其他废水性质差别较大，如何对这些脱硫废水进行经济有效地处理以及回收利用，尽量减少对脱硫系统生产设备的影响。
〔关键词〕：湿法脱硫 废水 水量及水质 影响和危害 Cl_ 腐蚀
1 引言
锅炉原烟气经增压风机后，进入到烟道的烟气冷却区域与循环浆液相互混合并冷却到饱和状态。通过吸收塔的鼓泡管进行吸收塔内部与石灰石浆液进行反应，过程如下： (1)SO2 + H2O → H2SO3 吸收
(2) CaCO3 + H2SO3 →CaCO3 + CO2 + H2O 中和 (3) CaCO3 + 1/2 O2 → CaSO4 氧化
(4) CaCO3 + 1/2 H2O →CaCO3•1/2 H2O 结晶 (5) CaSO4 + 2 H2O →CaSO4 •2 H2O 结晶 (6) CaCO3 + H2SO3 → Ca(HSO3)2 pH控制
反应后的净烟气经除雾器将部分携带的雾滴除去后从烟囱排入大气。 石膏脱水系统将10～20%的石膏反应产物，通过一级和二级旋流分离经真空皮带脱水机排出系统。系统内的部分富裕水源汇集到滤液水箱中，一部分到湿式球磨机补充水，一部分回到溢流箱并经旋流后，将固体含量小于1.2%的废水旋流器溢流液送到废水处理系统排出。
２ 废水的成份分析
2.1 悬浮物：主要为粉尘及脱硫浆液中的硫酸钙、亚硫酸盐等。 2.2 铵根离子：来源于吸收塔装置补水。 2.3 Ca和Mg2.4 Cl
_
2＋2＋
。主要来源于脱硫剂和补充水，含量高。
：来源与脱硫剂、煤和补充水，经过反复循环浓缩后，含量较高。
2.5 SO2离子和S2O6离子。是构成COD（化学需氧量）的主要成分。
2.6 F ：主要来源于煤，煤中的氟化物燃烧后生产氟化氢。但是在FGD系统内被溶解钙吸收转化成氟化钙释出，氟离子浓度由氟化钙在脱硫循环水中的溶解性来决定。由于氟化钙溶解度较小，故不会形成富集。
2.7 重金属离子。来源于脱硫剂和煤。电厂的电除尘器对小于0.5的细颗粒脱除很低，很多
_
的重金属元素，在吸收塔洗涤过程中进入FGD浆液内富集。石灰石也存在重金属。
3 废水的危害
3.1 引起金属的孔腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀，当浓度到一定程度后会严重影响吸收塔的运行经济性、可靠性和使用寿命。
3.2 抑制吸收塔内物理和化学反应过程，改变吸收塔的PH值，影响二氧化硫吸收降低脱硫效率
3.3 脱硫剂的消耗量随氯化物浓度的增高而增大，同时，氯化物抑制吸收剂的溶解。 3.4 氯化物会引起后续石膏脱水困难，导致成品石膏中含水量增大。 3.5 吸收塔浆液中氯化物浓度增高，引起石膏中剩余的脱硫剂量增大。
3.6 氯化物含量较高时，吸收浆液中不参加反应的惰性物增加，吸收浆液的密度增大，浆液循环系统电耗增加。
3.7 氟离子的影响与氯离子是类似的，但是由于F-能与钙离子生成氟化钙而沉淀下来，它除了对石膏品味有所影响外，对塔体、管道的腐蚀要比氯离子小
4 实例分析
由于脱硫废水排出设备因故障导致停运7天，对系统进行全面的化验分析
结论如下：
4.1 吸收塔浆液样品中Cl含量偏高，SO3含量和F含量偏大。石膏样品水分含量、CaCO3含量超标；废水水样中悬浮物、F－含量超标。
4.2 Cl－含量偏高主要是由于废水系统的停运导致，电除尘的细小飞灰、石灰石粉及工艺水中的氟和铝含量较高时，会在吸收塔内发生复杂的反应，生成氟化铝络合物，该络合物吸附在石灰石颗粒表面，极大阻碍石灰石的溶解和反应，使其化学活性严重降低导致石灰石调节PH值能力下降，脱硫率降低，是氟化铝络合物导致石灰石致盲现象。 4.3 石膏中含有大量的粉尘和F
－，
－
2－
－
cl和Al，Fe，和ZN等金属离子除影响石膏的纯度和
－＋＋2＋
白度等质量外，更会因其粒小不容易分离且会堵塞真空皮带的毛细孔，影响脱水效果。造成石膏中的游离水分超标。
4.4 Cl－能抑制吸收塔内的化学反应，改变pH值，降低SO4
2－
去除率；消耗石灰石等吸收
－
剂；氯化物又抑制吸收剂的溶解；使石膏中的石灰石含量增加，另外，Cl含量增加同时会造成石膏脱水困难，使其含水量大于10％。Cl含量增加严重降低石膏品质。
－
5 废水水量的计算
5.1 废水的物料平衡图
石灰石- 石膏湿法烟气脱硫系统的废水量可由下式计算:
Qp·ρp+Qf0·ρf0=Qf1·ρf1+Qg·ρg×106+Qw·ρw (1)
式中:
Qp ―――为脱硫用水量 L/h
Ρp――――为脱硫用水中的Cl质量浓度 mg/L Qw ――――为脱硫废水水量 L/h
Ρw――――为脱硫废水中的Cl_质量浓度, mg/L Qg ――――为石膏产量, kg/h; Ρg―――――为石膏中Cl 质量分数, %; Qf0―――― 为进入吸收塔的烟气量, m3/h
ρf0―――― 为进入吸收塔的烟气Cl 质量浓度,mg/m3; Qf1 ――――为离开吸收塔的烟气量, m3/h;
ρf1―――― 为离开吸收塔的烟气Cl质量浓度, mg/m3。
Qp、ρp、Qf0、ρf0 可从脱硫工艺的原始资料中得到,吸收塔出口烟气和石膏（脱水后的石膏板）中的Cl 可视为零, 则式(1)变为:Qp·ρp+Qf0·ρf0=Qw·ρw (2) 当进入吸收塔内的烟气量一定时, 脱硫废水的水量与烟气中HCl( 也包括HF) 的质量浓度、脱硫用水的Cl质量浓度和吸收塔内Cl的控制质量浓度有关。
5.2 脱硫废水的水量直接取决于烟气中的HCl（HF) , 而烟气中的HCl(HF) 主要来自于机组燃烧的煤。煤中Cl( F) 质量含量越高, 烟气中的HCl(HF) 质量浓度越高, 则废水的水量越大。
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_
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5.3 脱硫废水的水量关键取决于吸收塔内Cl的控制质量浓度。浆液中的Cl质量浓度太高, 石膏品质下降且脱硫效率降低, 设备的防腐蚀增高;浆液中的Cl质量浓度过低, 脱硫废水的水量增大,废水处理的成本提高。
5.4 脱硫废水的水量还与脱硫工艺用水的Cl质量浓度有关。脱硫工艺用水的Cl质量浓度越高, 脱硫废水量越大。但由于常规脱硫工艺用水Cl质量浓度一般不超过0.1 g/L, 远远小于脱硫废水中的Cl质量浓度, 故脱硫工艺用水的Cl质量浓度对脱硫废水量的影响较小。
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6 结束语
通过对废水的危害分析，排放废水主要目的是防止浆液无限高度浓缩，如果废水排放系统长期不投，氯离子、飞灰、重金属离子含量会越来越高，会影响到脱水、吸收的效果，以及对生产系统设备产生腐蚀损害。严重时导致系统瘫痪运行。从运行角度必须采取下列措施进行防范。
6.1 确保废水排放系统和设备的正常运行，根据化验结果确定废水排放量。 6.2 确保电除尘系统的安全可靠运行，严格控制脱硫入口粉尘浓度在正常范围内。 6.3 控制入厂煤的煤质和石灰石的质量，使用高活性的石灰石原料。
6.4 定期化验石灰石浆液和石膏成份，为运行调整提供依据，发现异常超标及时调整。 6.5 严格控制吸收塔浆液的含固量在合格范围内。 6.6 定期降低吸收塔PH值在4-4.2之间运行2-4小时。
废水对脱硫系统的影响运行分析
〔摘要〕：在石灰石/石膏湿法FGD工艺中，不可避免地要产生一定量的废水，由于该废水性质比较特殊，
与电厂的其他废水性质差别较大，如何对这些脱硫废水进行经济有效地处理以及回收利用，尽量减少对脱硫系统生产设备的影响。
〔关键词〕：湿法脱硫 废水 水量及水质 影响和危害 Cl_ 腐蚀
1 引言
锅炉原烟气经增压风机后，进入到烟道的烟气冷却区域与循环浆液相互混合并冷却到饱和状态。通过吸收塔的鼓泡管进行吸收塔内部与石灰石浆液进行反应，过程如下： (1)SO2 + H2O → H2SO3 吸收
(2) CaCO3 + H2SO3 →CaCO3 + CO2 + H2O 中和 (3) CaCO3 + 1/2 O2 → CaSO4 氧化
(4) CaCO3 + 1/2 H2O →CaCO3•1/2 H2O 结晶 (5) CaSO4 + 2 H2O →CaSO4 •2 H2O 结晶 (6) CaCO3 + H2SO3 → Ca(HSO3)2 pH控制
反应后的净烟气经除雾器将部分携带的雾滴除去后从烟囱排入大气。 石膏脱水系统将10～20%的石膏反应产物，通过一级和二级旋流分离经真空皮带脱水机排出系统。系统内的部分富裕水源汇集到滤液水箱中，一部分到湿式球磨机补充水，一部分回到溢流箱并经旋流后，将固体含量小于1.2%的废水旋流器溢流液送到废水处理系统排出。
２ 废水的成份分析
2.1 悬浮物：主要为粉尘及脱硫浆液中的硫酸钙、亚硫酸盐等。 2.2 铵根离子：来源于吸收塔装置补水。 2.3 Ca和Mg2.4 Cl
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。主要来源于脱硫剂和补充水，含量高。
：来源与脱硫剂、煤和补充水，经过反复循环浓缩后，含量较高。
2.5 SO2离子和S2O6离子。是构成COD（化学需氧量）的主要成分。
2.6 F ：主要来源于煤，煤中的氟化物燃烧后生产氟化氢。但是在FGD系统内被溶解钙吸收转化成氟化钙释出，氟离子浓度由氟化钙在脱硫循环水中的溶解性来决定。由于氟化钙溶解度较小，故不会形成富集。
2.7 重金属离子。来源于脱硫剂和煤。电厂的电除尘器对小于0.5的细颗粒脱除很低，很多
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的重金属元素，在吸收塔洗涤过程中进入FGD浆液内富集。石灰石也存在重金属。
3 废水的危害
3.1 引起金属的孔腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀，当浓度到一定程度后会严重影响吸收塔的运行经济性、可靠性和使用寿命。
3.2 抑制吸收塔内物理和化学反应过程，改变吸收塔的PH值，影响二氧化硫吸收降低脱硫效率
3.3 脱硫剂的消耗量随氯化物浓度的增高而增大，同时，氯化物抑制吸收剂的溶解。 3.4 氯化物会引起后续石膏脱水困难，导致成品石膏中含水量增大。 3.5 吸收塔浆液中氯化物浓度增高，引起石膏中剩余的脱硫剂量增大。
3.6 氯化物含量较高时，吸收浆液中不参加反应的惰性物增加，吸收浆液的密度增大，浆液循环系统电耗增加。
3.7 氟离子的影响与氯离子是类似的，但是由于F-能与钙离子生成氟化钙而沉淀下来，它除了对石膏品味有所影响外，对塔体、管道的腐蚀要比氯离子小
4 实例分析
由于脱硫废水排出设备因故障导致停运7天，对系统进行全面的化验分析
结论如下：
4.1 吸收塔浆液样品中Cl含量偏高，SO3含量和F含量偏大。石膏样品水分含量、CaCO3含量超标；废水水样中悬浮物、F－含量超标。
4.2 Cl－含量偏高主要是由于废水系统的停运导致，电除尘的细小飞灰、石灰石粉及工艺水中的氟和铝含量较高时，会在吸收塔内发生复杂的反应，生成氟化铝络合物，该络合物吸附在石灰石颗粒表面，极大阻碍石灰石的溶解和反应，使其化学活性严重降低导致石灰石调节PH值能力下降，脱硫率降低，是氟化铝络合物导致石灰石致盲现象。 4.3 石膏中含有大量的粉尘和F
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cl和Al，Fe，和ZN等金属离子除影响石膏的纯度和
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白度等质量外，更会因其粒小不容易分离且会堵塞真空皮带的毛细孔，影响脱水效果。造成石膏中的游离水分超标。
4.4 Cl－能抑制吸收塔内的化学反应，改变pH值，降低SO4
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去除率；消耗石灰石等吸收
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剂；氯化物又抑制吸收剂的溶解；使石膏中的石灰石含量增加，另外，Cl含量增加同时会造成石膏脱水困难，使其含水量大于10％。Cl含量增加严重降低石膏品质。
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5 废水水量的计算
5.1 废水的物料平衡图
石灰石- 石膏湿法烟气脱硫系统的废水量可由下式计算:
Qp·ρp+Qf0·ρf0=Qf1·ρf1+Qg·ρg×106+Qw·ρw (1)
式中:
Qp ―――为脱硫用水量 L/h
Ρp――――为脱硫用水中的Cl质量浓度 mg/L Qw ――――为脱硫废水水量 L/h
Ρw――――为脱硫废水中的Cl_质量浓度, mg/L Qg ――――为石膏产量, kg/h; Ρg―――――为石膏中Cl 质量分数, %; Qf0―――― 为进入吸收塔的烟气量, m3/h
ρf0―――― 为进入吸收塔的烟气Cl 质量浓度,mg/m3; Qf1 ――――为离开吸收塔的烟气量, m3/h;
ρf1―――― 为离开吸收塔的烟气Cl质量浓度, mg/m3。
Qp、ρp、Qf0、ρf0 可从脱硫工艺的原始资料中得到,吸收塔出口烟气和石膏（脱水后的石膏板）中的Cl 可视为零, 则式(1)变为:Qp·ρp+Qf0·ρf0=Qw·ρw (2) 当进入吸收塔内的烟气量一定时, 脱硫废水的水量与烟气中HCl( 也包括HF) 的质量浓度、脱硫用水的Cl质量浓度和吸收塔内Cl的控制质量浓度有关。
5.2 脱硫废水的水量直接取决于烟气中的HCl（HF) , 而烟气中的HCl(HF) 主要来自于机组燃烧的煤。煤中Cl( F) 质量含量越高, 烟气中的HCl(HF) 质量浓度越高, 则废水的水量越大。
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5.3 脱硫废水的水量关键取决于吸收塔内Cl的控制质量浓度。浆液中的Cl质量浓度太高, 石膏品质下降且脱硫效率降低, 设备的防腐蚀增高;浆液中的Cl质量浓度过低, 脱硫废水的水量增大,废水处理的成本提高。
5.4 脱硫废水的水量还与脱硫工艺用水的Cl质量浓度有关。脱硫工艺用水的Cl质量浓度越高, 脱硫废水量越大。但由于常规脱硫工艺用水Cl质量浓度一般不超过0.1 g/L, 远远小于脱硫废水中的Cl质量浓度, 故脱硫工艺用水的Cl质量浓度对脱硫废水量的影响较小。
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6 结束语
通过对废水的危害分析，排放废水主要目的是防止浆液无限高度浓缩，如果废水排放系统长期不投，氯离子、飞灰、重金属离子含量会越来越高，会影响到脱水、吸收的效果，以及对生产系统设备产生腐蚀损害。严重时导致系统瘫痪运行。从运行角度必须采取下列措施进行防范。
6.1 确保废水排放系统和设备的正常运行，根据化验结果确定废水排放量。 6.2 确保电除尘系统的安全可靠运行，严格控制脱硫入口粉尘浓度在正常范围内。 6.3 控制入厂煤的煤质和石灰石的质量，使用高活性的石灰石原料。
6.4 定期化验石灰石浆液和石膏成份，为运行调整提供依据，发现异常超标及时调整。 6.5 严格控制吸收塔浆液的含固量在合格范围内。 6.6 定期降低吸收塔PH值在4-4.2之间运行2-4小时。