湿式石灰石—石膏烟气脱硫技术在电厂烟气脱硫中的应用

韩长亮

摘 要 随着人们对环保问题重视程度的提升，减少污染成为各个行业发展的一项基本要求，尤其是在大气污染物方面，得到人们的普遍关注。电厂是大气污染的主要来源，在其排放的烟气中，硫化物是重要组成成分，做好脱硫工作十分必要，本文就在介绍湿式石灰石-石膏烟气脱硫技术基础上，对其在电厂烟气脱硫中的应用展开探究。

关键词 湿式石灰石-石膏烟气脱硫技术；电厂；烟气脱硫；应用

中图分类号 TM6 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）161-0141-02

在世界范围内，火力发电依然是主流的发电方式，电厂数量繁多，电厂烟气污染是一个世界性问题。在电厂烟气污染中，二氧化硫污染是一个突出问题，烟气脱硫是电厂一项重要工作，在脱硫技术方面得到长足发展，其中，湿式石灰石-石膏烟气脱硫技术占据着重要地位，对其展开研究，有助于电厂烟气脱硫水平的提升。

1 湿式石灰石-石膏烟气脱硫技术概述

2 湿式石灰石-石膏烟气脱硫技术在电厂烟气脱硫中的应用

2.1 工艺设计

在湿式石灰石-石膏烟气脱硫技术应用中，其系统组成包括烟气系统、二氧化硫吸收系统、石膏预脱水系统、石灰石制备系统、排放系统以及废水处理系统。对于湿式石灰石-石膏烟气脱硫技术的工艺设计，在设计前，需要先做好基本资料的收集，包括电厂位置、交通状况、环境条件以及烟气参数等，然后再选择合适的石灰石与工艺水，以实现脱硫效果的最大化。

其中，烟气系统主要组成设备包括增压风机、烟道、烟囱，承担脱硫功能的是吸收塔，在应用中，需要做好系统温度、压力、烟气流量等参数的设计。

吸收系统的主要组成设备有吸收塔本体、浆液循环泵、浆液排出泵以及喷淋层，在FGD中，应用最多的是喷淋塔；吸收塔包括多个功能区，分别是浆液池、洗涤区与气体区，通过浆液池溶解石灰石得到硫酸钙、石膏晶体，排出泵的脱水处理可以将石膏分离出来。在应用中，吸收系统需要控制的设备参数有吸收塔氧化空气压力以及吸收塔液位、石膏浆液密度、石膏浆液PH值等。

石膏预脱水系统，即脱水处理吸收塔石膏浆液的系统，主要由排出泵、旋流站、脱水机以及溢流箱泵等设备组成。在应用中，石膏预脱水系统设计参数包括石膏排水泵压力、流量以及石膏浆液PH值、密度等。

石灰石制备系统是以大块石灰石为原料，通过湿式球磨机的处理，得到石灰石浆，并将其分离出来，通过专用泵，转移到吸收塔中。在应用中，石灰石制备系统需要做好磨机压力、液位、流量以及浆液箱浆液密度等参数控制[ 2 ]。

2.2 应用问题

在电厂烟气脱硫中应用湿式石灰石-石膏烟气脱硫技术，常见的问题有：

一是当煤硫含量偏高时，技术的脱硫效率、能耗不理想，在电厂实际运行中，使用的煤种并不符合原设计要求，片面重视热值、挥发分，对于硫含量重视不足，许多燃煤硫含量偏高，增大烟气脱硫系统负荷，增大能耗；浆液PH值下降过快，石膏脱水系统运行受阻，整个吸收塔反应失去平衡，降低脱硫效率。

二是脱硫装置结垢问题，造成能耗增加、脱硫效率降低，结垢容易发生的位置有接触石灰石浆液、石膏浆液的管道。设备部件，例如吸收塔进口、喷淋层、内壁以及支撑结构等，管道内径减小直至阻塞、腐蚀，系统运行效率受到影响，也会使能耗增加。

三是脱硫烟气换热器（GGH）结垢，造成压损和系统阻力增加，风机能耗增大等，GGH结垢原因是多方面的，包括浆液从GGH通过后黏附在元件上，在烟气冷热交替过程中，会蒸发其水汽，黏附物形成固体，并逐渐加厚，直至将GGH堵塞；烟气中粉尘粘附在潮湿的GGH元件表面，或者粉尘中活性物质、烟气三氧化硫与塔内浆液出现化学反应产生硅酸盐，逐渐积累成结垢，引发堵塞；设计不当，比如GGH布置型式、换热片类型或间距、吹灰器数量等，都可能导致GGH出现积灰、结垢。

解决措施：

首先，针对煤硫含量偏高导致的问题，其解决措施有：1）做好燃煤掺配比控制，根据入厂煤的实际情况，将硫含量高、低的煤以合适比例掺混使用，确保煤炉烟气中硫含量接近设计值；在高、低负荷状态，分别应用低硫煤、高硫煤，禁止长时间持续使用超标的高硫煤；2）调整运行参数，通过将石灰浆液供应量适当增大、吸收浆液pH值适当降低、吸收塔液位适当提高等措施，使烟气脱硫系统与烟气硫含量情况更好地协调，保证系统运行状态良好；3）使用合适的添加剂，比如氨盐、钠盐以及镁盐等，提高对烟气中二氧化硫的吸收能力。

其次，针对脱硫装置结垢问题，解决措施有：1）做好吸收塔浆液参数控制，确保其在实际范围内运行，密度和PH值都要合理，预防出现PH值骤变情况，从而防止石膏大量析出或者亚硫酸盐析出产生结垢；2）对电除尘器进行调整，提高其除尘效率、可靠性，降低FGD入口烟尘浓度；3）做好设备维护与检查，定期对与浆液有接触的设备、管道进行检查，制定合适的停运、清洗计划，避免长时间运行累积形成结垢[3]。

再次，针对GGH结垢问题，解决措施有：1）定期对GGH进行吹灰处理，应当做到每班至少一次，吹灰可以使用蒸汽或者压缩空气，当出现压差增大情况时，可以适当提高吹灰频率；2）采取在线高压水冲洗技术，当GGH出现高于正常值1.5倍压差时，使用在线高压冲水技术来对运行的GGH进行冲洗，将其上堆积物质冲洗干净；如果冲洗效果不理想，应当将脱硫系统停运，改用人工高压冲水的方式，将换热片积灰彻底清除，减轻系统运行阻力；3）做好脱硫装置检修，建立相应的检修台账，在条件允许下，需将GGH纳入检查范围，对于出现结垢的情况，可以将换热元件取出，使用酸碱进行清洗。

3 结论

综上所述，在现代社会中，环保是社会发展的主流趋势，火电厂作为大气污染的主要来源，做好烟气脱硫工作，是提高火电厂社会效益、保证火电厂长远发展的基本要求。因此，加强对湿式石灰石-石膏烟气脱硫技术的研究，将其更好地应用于实际中，有重要现实意义。

参考文献

[1]韩新奎，张斌.湿式石灰石—石膏烟气脱硫技术在电厂应用中探讨[J].广州化工，2010（4）：205-206，218.

[2]姜正雄，魏宇.燃煤电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术概述[J].装备机械，2012（2）：60-65.

[3]郑毓涵.燃煤电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术概述[J].化学工程与装备，2015（1）：179-181.