湿法烟气脱硫系统脱硫效率的影响因素研究

林 波

广州发展电力科技有限公司

湿法烟气脱硫系统脱硫效率的影响因素研究

林 波

广州发展电力科技有限公司

随着工业的发展，如今的环境已经变得越来越恶劣，在很多的地区，都已经出现了雾霾天气，空气质量受到了非常严重的影响，对于人们的身体健康造成了严重的威胁。而之所以会使得空气的质量受到影响，最为主要的污染物就是二氧化硫，对于一个能源资源以煤炭为主的国家来说又不可避免这种情况。在工业生产尤其是燃煤电厂中减少二氧化硫的排放就成了当今各燃煤电厂最重要的探讨问题。

湿法烟气；脱硫系统；脱硫效率；影响因素；研究

1 影响脱硫效率的主要因素

1.1 入口烟气温度

实际运行过程中，机组负荷变化较频繁，FGD进口烟温也会随之波动，对脱硫率有一定的影响。如果其它的参数相对固定，那么气体的溶解度往往会随着温度的降低而升高，所以说如果吸收塔的温度越低，实际上是越有利于二氧化硫溶于浆液，从而形成硫酸氢根，达到脱硫的目的。所以，不管从溶解度还是反应方向来说，吸收塔温度越低，对于脱硫效率的提高实质上是十分有利的，净烟气出口的温度是有一定标准的，如果温度太低，就达不到排放标准。综合考虑净烟气出口温度标准和能使脱硫效率达到最高的温度，将吸收塔入口烟温应控制在一定范围内。

1.2 入口烟气二氧化硫浓度

二氧化硫的吸收实质上是一个可逆反应，各个组分的浓度都会对于平衡浓度形成制约，依据双膜理论，如果其他的因素保持不变，使得吸收塔入口处的烟气中二氧化硫浓度得以增加，一方面能增大脱硫效率，二氧化硫的浓度增大就使得气相主体中二氧化硫的分压增大，这样就能够使得气液传质的推动力得以有效的增加，十分有利于二氧化硫通过浆液表面向浆液内部进行扩散，使得反应的速度大大增加，从而进一步地提高脱硫效率。但是另一方面，由于过高的二氧化硫浓度会使得浆液中的碱性加速耗尽，从而使得吸收二氧化硫的液膜阻力大大增加，进而造成脱硫效率的降低。因此，入口烟气的二氧化碳浓度设计应综合考虑煤种、烟气的脱硫效率、成本核算等实际情况。

1.3 液气比及浆液循环量

液气比指在吸收塔、解吸塔、凉水塔等气液接触设备中液体与气体的流量之比。酸性气体的吸收所需要的表面积是由液气比来决定的，如果保证其它的参数固定不变，而使得液气比提高，这样就相当于使得吸收塔的喷淋密度得以增加，从而有效地增加气液之间的接触面积，进而有效地使得吸收过程中的推动力得以增加，从而有效地提高脱硫的效率。二氧化硫和吸收液之间往往存在着一个气液平衡，如果液气比超过了一定的限值，会使得吸收剂以及动力的消耗急剧增加，但脱硫效率却几乎没有什么改变。

如果对于浆液的循环量加以增加，就会使得碳酸钙和二氧化硫接触反应的机会大大增加，从而也能够使得二氧化硫的去除率得以提高。增加浆液的循环量，将促进混合浆液中的亚硫酸根氧化成硫酸根，有利于石膏的形成。

1.4 吸收塔浆液pH值

在一定范围内随着吸收塔浆液pH的升高，脱硫率一般也呈上升趋势，因为高pH意味着浆液中有较多的碳酸钙存在，对脱硫当然有益，但pH增大到6.5以上脱硫率不会继续升高，反而降低，原因是随着氢离子浓度的降低，钙离子的析出越来越困难。而且如果pH值过高，实质上对于亚硫酸盐的氧化是非常不利的，如果这样，不仅仅会使得脱硫产物十分容易达到过饱和而结晶在吸收塔内壁以及部件的表面上，进而形成结垢。而且还会对于脱硫产物石膏的纯度造成严重的影响，对于石膏的脱水以及利用都是十分不利的。因此，吸收塔浆液的pH值要综合考虑石灰石的溶解和二氧化硫的吸收情况，将浆液pH控制在5.0-5.8范围之间。

2 湿法脱硫系统运行与调整

2.1 注意事项

1)加强与锅炉的联系，确保机组的安全运行。

2)监视各测点参数运行在控制范围内，保证PH值在5.2～5.8，吸收塔出口SO2浓度在35mg/m3以下。在运行过程中应根据机组负荷及脱硫效果决定循环泵的运行台数，至少应保证两台循环泵运行。经常检查循环泵电流、温度、振动等正常。

3)在保证出口排放达标的前提下，合理调整，经济运行。

4)工作介质为浆液的设备停用后必须进行充分冲洗。

5)严禁设备的电动机电流超过额定值运行。

6)经常监视各个箱、罐、坑的液位，投入自动时要经常检查确认设备能正常启停，备用设备要保证处于良好的备用状态。

7)经常监视工艺水压力、除雾器冲洗水压力，压缩空气的压力在正常范围内。

8)输送浆液设备根据其流量和压力的变化及时分析判断是管道是否出现沉积、结垢现象，采取措施及时处理。

9)正常情况下，吸收塔运行的浆液循环泵数量不得少于2台。

2.2 吸收塔的液位调整

如液位过高，全关除雾器冲洗水门、吸收塔补充水门和滤液池回水。必要时，可将吸收塔浆液排至事故浆液箱。如液位过低，可开启滤液池回水，同时开大除雾器冲洗水门及吸收塔补充水门。

2.3 吸收塔浆液密度调整

吸收塔浆液密度为1110～1190 kg/m3。密度达到出石膏标准时，应及时出石膏。设备故障无法出石膏时，可将密度高浆液打至事故浆液箱，再向吸收塔补水以降低吸收塔浆液浓度。

2.4 吸收塔的PH调整

正常运行时，吸收塔浆液PH值控制在5.2～5.8之间；各塔的供浆量应保证PH值在规定范围内。在满足出口SO2浓度达标的情况下，在PH值控制范围内，适量减少供浆量。在PH值控制范围内的基础上，当出口SO2浓度大于35mg/Nm3无法降低，应增加浆液循环泵投运台数，若仍无法降低，应汇报值长申请降低锅炉负荷运行。

总而言之，湿法烟气脱硫工艺相当成熟，而影响湿法烟气脱硫效率的因素有很多，在湿法烟气脱硫进程中，液气比越大，烟气与脱硫剂的接触反应时间越长，浆液的循环量多，烟气温度越低，烟气中氧气含量高、粉尘浓度低等都会对于提高烟气脱硫效率有一定的作用。因此，要确定适合本厂的控制标准，来提高脱硫效率。

[1]杨泽坤.火电厂湿法烟气脱硫控制系统的研究与应用[D].河北科技大学，2016.

[2]罗丹丹.湿法脱硫烟气带水机理及防治研究[D].武汉工程大学，2016.