梁澤安

摘 要：火力發(fā)電是我國的重要電力生產(chǎn)方式，燃煤過程中會產(chǎn)生大量二氧化硫，對空氣造成污染。與其他方式相比，石灰石/石膏濕法脫硫技術(shù)操作便捷度較高，且可靠性強(qiáng)，因此得到廣泛運(yùn)用。文章結(jié)合實(shí)際情況從液氣比、石灰石漿液質(zhì)量及pH值、氧量等多個(gè)角度對影響脫硫效率的因素展開分析，以期為推動(dòng)脫硫技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展提供理論支撐。

關(guān)鍵詞： 脫硫效率；pH值；石灰石漿液；相關(guān)措施

【中圖分類號】 P619.22+5 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2236-1879（2017）05-0280-01

前言：

石灰石/石膏濕法脫硫技術(shù)在火力發(fā)電領(lǐng)域中的應(yīng)用較為廣泛。與其他脫硫技術(shù)相比，石灰石石膏濕法脫硫技術(shù)具備較高的可靠性和成熟度，對燃煤種類沒有嚴(yán)格要求，能夠適應(yīng)機(jī)組負(fù)荷變化情況且脫硫效率較高。石灰石/石膏濕法脫硫技術(shù)將石灰石漿液作為吸收劑，使用成本較低。石灰石漿液與吸收塔內(nèi)的SO2發(fā)生產(chǎn)生一系列復(fù)雜的化學(xué)及物理反應(yīng)，最終生成石膏。

一、液氣比（ L /G） 對脫硫效率的影響

在能夠影響脫硫效率的多種因素中，液氣比（L/G）占據(jù)重要地位。液氣比（ L/G）反應(yīng)出單位體積的煙氣量與噴淋漿液量的比值，代表單位體積煙氣量所需要的堿性漿液量。脫硫過程中，液氣比（ L / G）數(shù)值越大，代表單位體積煙氣量與堿性漿液接觸面積越大，各類復(fù)雜的物理及化學(xué)反應(yīng)更為充分。當(dāng)前，脫硫過程中主要通過提升液氣比進(jìn)行脫硫效率的增加。應(yīng)當(dāng)明確的是，脫硫過程中煙氣量與噴淋漿液的吸收存在飽和平衡狀態(tài)，當(dāng)液氣比（ L/G）達(dá)到這一飽和數(shù)值時(shí)，脫硫效率最高，當(dāng)液氣比（ L/G）超過平衡狀態(tài)，脫硫率無法繼續(xù)增加。這一過程中，漿液循環(huán)泵的投運(yùn)數(shù)量直接決定噴淋漿液的數(shù)量，當(dāng)煙氣量確定時(shí)，為提高液氣比（ L/G），需要增加更多數(shù)量的漿液循環(huán)泵，而當(dāng)液氣比（ L/G）達(dá)到飽和數(shù)值時(shí)，投運(yùn)更多的漿液循環(huán)泵不僅無法提高脫硫效率，還會提升運(yùn)行成本，對漿液循環(huán)泵造成不必要的磨損，如出口管道、噴嘴、內(nèi)部葉輪、襯板等，導(dǎo)致設(shè)備效果變差。實(shí)際狀況下，對漿液循環(huán)泵實(shí)施檢查維護(hù)時(shí)，襯板及內(nèi)部葉輪都存在不同程度的磨損，設(shè)備出口管道噴嘴斷裂及堵塞等狀況出現(xiàn)次數(shù)較多。

二、石灰石漿液品質(zhì)及PH值對脫硫效率的影響

除液氣比（ L/G）外，石灰石漿液的品質(zhì)同樣對脫硫效率產(chǎn)生重要影響。石灰石漿液是石灰石石膏濕法脫硫技術(shù)運(yùn)用過程中的吸收劑，因此，其中的CaCO3含量直接決定脫硫過程中吸收劑的利用率。CaCO3含量含量越高，吸收劑利用率就越高。除CaCO3含量外，石灰石粉末中還含有一定的能夠與煙氣中的F-產(chǎn)生反應(yīng)生成絡(luò)合物雜質(zhì)，如Al、Mg等，絡(luò)合物濃度會對石灰石溶解速度產(chǎn)生抑制作用，進(jìn)而導(dǎo)致石灰石漿液反應(yīng)活性下降，影響吸收劑利用率。此外，石灰石粉末顆粒度較大時(shí)，吸收液與流過煙氣的接觸面積減少，接觸時(shí)間縮短，導(dǎo)致脫硫效率降低。石灰石粉末顆粒度越少，吸收液與流過煙氣的接觸面積就越大，各類物理及化學(xué)反應(yīng)的時(shí)間較為充分，脫離效率提升。由此可見，應(yīng)當(dāng)盡量減小石灰石顆粒度。但對石灰石進(jìn)行研磨同樣產(chǎn)生成本。一般狀況下，石灰石粉末顆粒度應(yīng)達(dá)到90% 通過 325 目篩網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。石灰石石膏濕法脫硫技術(shù)運(yùn)用過程中，石灰石漿液與流過煙氣中含有的SO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的充分程度對脫硫效率具備決定性影響，pH值代表噴淋漿液中CaCO3等堿性物質(zhì)濃度。當(dāng)pH 值到達(dá)一定界限時(shí)，脫硫效率無法繼續(xù)提升，反而出現(xiàn)降低狀況，說明pH值并不是越高越好。造成這一狀況的原因是pH值過高會對Ca的析出起到阻礙作用，抑制石膏物質(zhì)生成過程，進(jìn)而降低脫硫效率。一般狀況下，p如果H值達(dá)到5.8以上，相應(yīng)的脫硫效率會出現(xiàn)降低情況。此時(shí)石灰石利用率下降，石膏產(chǎn)生過程受到阻礙，且石膏品質(zhì)降低。

三、其他因素脫硫效率的影響

（一）氧量因素對脫硫效率的影響。

石灰石石膏濕法脫硫技術(shù)運(yùn)用過程中會生成數(shù)量較大的CaSO3，在煙氣數(shù)量、流速、溫度確定基礎(chǔ)上，如果脫硫過程空氣不足，則會對CaSO4·2H2O的產(chǎn)生起到阻礙，導(dǎo)致生成的石膏品質(zhì)及脫水效果較差，同時(shí)降低脫硫效率。因此，應(yīng)采用氧化風(fēng)機(jī)等設(shè)備增加吸收塔底部漿液氧化風(fēng)數(shù)量，促進(jìn)SO32- 向SO42-的氧化，為Ca SO4·2H2O的形成提供幫助，提升脫硫效率。

（二）煙氣溫度和煙塵濃度對脫硫效率的影響。

低溫有利于吸收，F(xiàn)GD入口煙氣溫度越低，越有利于SO2氣體溶于將夜，形成HSO3- 。較高的溫度的煙氣與漿液反應(yīng)，使得SO2 吸收速度降低。原煙氣中的飛灰進(jìn)入吸收塔后，在一定程度上阻礙了SO2與脫硫劑的接觸，降低了石灰石中的Ca2+溶解速率。同時(shí)飛灰中的一些重金屬溶解在漿液中，形成的重金屬離子會抑制Ca2+與HSO3- 的反應(yīng)。煙氣中的粉塵含量持續(xù)超過設(shè)計(jì)允許值，不僅會是脫硫率下降，還會造成噴淋層噴嘴及除霧器堵塞。

（三）氯離子含量對脫硫效率的影響。

氯在系統(tǒng)中主要是以氯化鈣形式存在，去除困難。氯離子會抑制吸收塔內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)，改變PH值，影響脫硫效率，同時(shí)氯化物抑制吸收劑的溶解，使石膏中的石灰石含量增加，降低了石膏品質(zhì)，漿液利用率下降，要達(dá)到預(yù)期的脫硫效果，就必須增加溶液和溶質(zhì)使得系統(tǒng)電耗增加。

（四）吸收塔內(nèi)托盤的安裝對脫硫效率的影響。

石灰石石膏濕法脫硫技術(shù)運(yùn)用過程中，為延長煙氣和石灰石漿液接觸時(shí)間，進(jìn)一步提高脫硫效率，可在吸收塔內(nèi)部設(shè)置托盤。實(shí)際脫硫過程中，在吸收塔內(nèi)設(shè)置開孔率為38%的托盤后，脫硫效率基本能夠穩(wěn)定在98%以上。

結(jié)束語：

本文結(jié)合實(shí)際情況從液氣比、石灰石漿液質(zhì)量及pH 值、氧量等多個(gè)角度對影響脫硫效率的因素展開分析，并根據(jù)研究結(jié)果提出各類脫硫效率影響因素的最佳范圍，一方面確保脫硫效率，另一方面強(qiáng)調(diào)技術(shù)的環(huán)保性及經(jīng)濟(jì)性，對今后脫硫系統(tǒng)提高效率及各類影響因素的應(yīng)對具備現(xiàn)實(shí)意義。

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