提高煙氣脫硫效率，保證設(shè)備可靠運行

摘? 要：火電廠在日常生產(chǎn)運行中會消耗大量燃料，同時還會排出大量污染煙氣，這就要求火電廠在生產(chǎn)運行中必須做好對煙氣的凈化處理，嚴(yán)格按照國家環(huán)保要求控制煙氣中的污染物含量。石灰石濕法煙氣脫硫作為當(dāng)下火電廠常用的脫硫工藝，為了提升煙氣脫硫效果，文章先對影響煙氣脫硫的相關(guān)因素進行了分析，并圍繞煙氣脫硫設(shè)備提出了相關(guān)治理和運行優(yōu)化措施，以期促進煙氣脫硫效率及設(shè)備運行可靠性的提升。

關(guān)鍵詞：火電廠;煙氣脫硫;影響因素;優(yōu)化措施

1石灰石濕法煙氣脫硫工藝的概述

石灰石濕法煙氣脫硫技術(shù)作為生產(chǎn)中最為常用的脫硫技術(shù)，如果長期發(fā)展，其不僅工藝非常成熟，脫硫效果好，脫硫效率基本都能夠超過98%，并且其適應(yīng)性非常強，幾乎可以適用于各種煤種。該工藝在應(yīng)用中，先通過風(fēng)機將鍋爐燃燒所產(chǎn)生的煙氣引入脫硫系統(tǒng)，之后再通過加熱器熱交換處理，再將處理后的煙氣排入吸收塔，由于吸收塔會通過噴淋系統(tǒng)噴出大量霧狀石灰石漿液，在此過程中，煙氣就會與石灰石漿液進行全面接觸，進而起到脫硫固化的作用[1]，同時在脫硫完成后，吸收塔中還設(shè)置有除霧器，其能夠有效去除經(jīng)過處理后煙氣中的霧滴，是煙氣達到排放標(biāo)準(zhǔn)，最后經(jīng)排煙系統(tǒng)排出。

2影響脫硫效率的主要因素

通過調(diào)查分析可知在現(xiàn)階段影響煙氣脫硫系統(tǒng)的因素主要有以下幾點：

2.1入口煙氣溫度

在火電廠日常運行中，經(jīng)常需要根據(jù)生產(chǎn)計劃調(diào)整機組負荷，這就導(dǎo)致燃煤鍋爐的負荷也會出現(xiàn)變化，進而影響FGD進口煙氣的溫度，最終影響脫硫效率。在相關(guān)參數(shù)固定的情況下，溫度越低，氣體的溶解度越高，因此在石石灰石濕法脫硫中，吸收塔溫度較低則有利于提升脫硫效率，增加煙氣中含硫氣體與將夜的反應(yīng)程度。與此同時，煙氣脫硫中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，根據(jù)化學(xué)平衡理論，如果降低溫度，則能夠加快正反應(yīng)的進行，也有助于提升脫硫效率[2]。但是煙氣在最終排放時也有著相應(yīng)的溫度標(biāo)準(zhǔn)，如溫度過低，也不利于煙氣的排放，所以在具體煙氣脫硫中，必須結(jié)合工藝條件和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)控制吸收塔入口煙氣的溫度在較為合理的范圍之內(nèi)。

2.2入口煙氣SO₂濃度

SO₂在吸收塔中的吸收反應(yīng)屬于可逆反應(yīng)，每個不同組分的濃度都會對整個反應(yīng)平衡造成影響，結(jié)合雙模理論可知，在保證其他相關(guān)反應(yīng)條件一定的情況下，增加SO₂濃度，則能夠加快整個反應(yīng)的進程，提升反應(yīng)速度，提高脫硫效率，因為當(dāng)SO₂濃度的濃度增加，則會提高SO₂氣相分壓，加快其與石灰石漿液的反應(yīng)。但是SO₂濃度在提升過程中，也會進一步加快堿性物質(zhì)的消耗，增加液膜阻力，影響脫硫效率。所以在具體濕法煙氣脫硫中，需要全面考慮工藝特點和燃煤鍋爐的具體情況，合理進行入口煙氣SO₂濃度控制。

2.3液氣比及漿液循環(huán)量

液氣比指的是液體與氣體在流量方面的比值，其余吸收塔、婕茜塔等的運行都直接相關(guān)，在煙氣脫硫中對于含有氣體的吸收，其表面積與業(yè)績比直接相關(guān)，如果控制其他參數(shù)為定值，但是增加液氣比，這就能夠提升吸收塔的噴淋密度，增加石灰石漿液與煙氣的接觸面，進而促進脫硫效率的增加。但是煙氣流量和吸收液流量之間依然存在著相應(yīng)的平衡比值，如果超過該值或者低于該值，都會影響脫硫的效率，低于該值脫硫效率會相對較低，超過該值，則會增加吸收劑的消耗[3]。同時在煙氣脫硫中，通過提高漿液循環(huán)量，也能夠加大石灰石漿液與煙氣間的接觸，加快二者間的反應(yīng)速率，提高脫硫效率，并且還可以加快亞硫酸根到硫酸根的轉(zhuǎn)化，促進副產(chǎn)物的形成。

2.4吸收塔漿液pH值

在濕法煙氣脫硫系統(tǒng)運行中，煙氣中的只有氣體在進入到吸收塔后，會迅速與噴淋的石灰石漿液進行反應(yīng)，整個過程十分迅速，但是石灰石的溶解以及石膏的形成則需要較長的時間。在吸收塔中，漿液值pH與石灰石溶解濃度以及二氧化碳的平衡分壓直接相關(guān)。在煙氣脫硫過程中，吸收塔漿液pH會隨著煙氣與石灰石漿液的反應(yīng)而不斷增加，這是因為隨著pH值的提升，漿液碳酸鈣含量會提高，漿液酸性減弱，從而促進脫硫效率的提升，但是經(jīng)研究表明，在pH值超過6.5以后，脫硫效率并不會隨著pH值的增加而進一步提高，且還會呈現(xiàn)降低趨勢，其原因是因為在pH值過高時，鈣離子的析出難度會大大增加。與此同時，pH值的增加，不僅會進一步抑制亞硫酸鹽的氧化，并且還會加快脫硫產(chǎn)物的結(jié)晶，在吸收塔內(nèi)壁上形成大量結(jié)垢，嚴(yán)重影響脫硫效果。所以，在具體煙氣脫硫生產(chǎn)中，需要有全面結(jié)合石灰石的溶解度以及含硫氣體情況，合理進行漿液pH值的控制，經(jīng)過大量實踐表明最佳pH值一般在5.0～5.8。

3煙氣脫硫設(shè)備的治理和運行優(yōu)化措施

為了進一步促進煙氣脫硫設(shè)備運行效率的提升，在具體工作中可以通過改進設(shè)備性能和優(yōu)化運行措施來增強脫硫效果，提高脫硫效率。首先，作為相關(guān)操作管理人員，必須不斷增強綜合能力素養(yǎng)，不好對煙氣脫硫系統(tǒng)中各項設(shè)備設(shè)施的運行參數(shù)的分析研究，并結(jié)合具體生產(chǎn)情況和工藝要求，對脫硫運行方案進行優(yōu)化改進，以技術(shù)掌握和設(shè)備設(shè)施維護作為日常工作中的重點和關(guān)鍵。同時，在調(diào)整優(yōu)化設(shè)備參數(shù)時，必須從整體入手，綜合考慮與之相連的其他參數(shù)，這樣才可以確保煙氣脫硫設(shè)備設(shè)施整體運行狀態(tài)的穩(wěn)定安全[4]。其次，在日常運行管理工作中，需要做好對機組負荷及煙氣量信息數(shù)據(jù)的實時采集和分析，以此為基礎(chǔ)，合理調(diào)整吸收物比例，并做好煙氣脫硫設(shè)備處理量與污染物產(chǎn)量間的平衡控制，確保煙氣脫硫設(shè)備能夠在既定標(biāo)準(zhǔn)負荷范圍內(nèi)完成脫硫目標(biāo)。再者，吸收塔漿液堿性過高，會增加吸收劑的使用量，進而導(dǎo)致脫硫脫水效率降低，堵塞除霧器。但是如果石膏量過低，酸性過強，則不利于煙氣脫硫吸收，所以在脫硫過程中必須全面調(diào)控碳酸鈣的比例及含量，盡可能提高脫硫效率，降低結(jié)垢風(fēng)險。此外，通過合理使用真空皮帶脫水機。在現(xiàn)階段工業(yè)生產(chǎn)煙氣治理中，基本都會采用脫水機，脫水機在運行中如果漿液沒有徹底鋪滿機械皮帶，在真空度降低時，石膏的濃度也會相對較低，在此過程中就必須反復(fù)添加石膏漿液，直至石膏鋪滿皮帶。做好石膏漿液量的管控，對于提升脫硫效率有著非常重要的意義，這是因為石膏漿液密度和旋流環(huán)節(jié)直接相關(guān)，密度低則會影響石膏在處理爐中效果的發(fā)揮，難以保證旋流目標(biāo)的實現(xiàn)，影響真空皮帶機的脫水效果。但是在液體密度較大時，吸收塔內(nèi)石灰石漿液的含量則會提升，不僅排出難度較大，并且還會加劇相關(guān)設(shè)備的損耗，增加設(shè)備運行維護成本，縮短使用壽命。因此，在具體煙氣脫硫運行生產(chǎn)中，必須全面做好石膏旋流管控，結(jié)合具體煙氣脫硫情況以及機組運行負荷做好對石膏旋流子的檢查監(jiān)測，及時進行調(diào)整維護，盡可能降低旋流子堵塞、結(jié)構(gòu)等方面問題的發(fā)生，切實保證煙氣脫硫效率，提高煙氣脫硫設(shè)備設(shè)施的運行可靠性。

結(jié)語

綜上所述，為了實現(xiàn)火電廠的綠色可持續(xù)發(fā)展，火力發(fā)電企業(yè)必須充分認(rèn)識到煙氣脫硫的重要性，做好對各類煙氣脫硫影響因素的分析研究，并圍繞煙氣脫硫設(shè)備、脫硫工藝等進行不斷的優(yōu)化改進，不斷促進煙氣脫硫效率以及煙氣脫硫設(shè)備運行可靠性的提升。

參考文獻

[1] 王彬.石灰石-石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)優(yōu)化[D].濟南：山東大學(xué)，2010.

[2] 馬苗云.燃煤電廠濕法煙氣脫硫系統(tǒng)優(yōu)化控制的仿真運行研究[D].保定：華北電力大學(xué)，2012.

[3] 趙龍彬.燃煤煙氣石灰石-石膏濕法脫硫影響因素研究[J].哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報，2017（4）：423-425.

[4] 李波.火力發(fā)電廠中的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫方法分析[J].水利電力，2018（6）：179.

作者簡介：

李慶（1987—），女，漢，河北省邯鄲市，本科，助理工程師，研究方向：煙氣脫硫