火力发电厂中的石灰石石膏湿法烟气脱硫方法分析

摘 要：石灰石石膏湿法烟气脱硫工艺最为常见，总结以往经验，对各影响因素进行重点分析，做好各項参数控制，确保可以达到预期的脱硫效果。

关键词：火力发电厂；石灰石石膏湿法；烟气脱硫

石灰石石膏湿法烟气脱硫工艺在火力发电厂中应用比较广泛，系统复杂度较高，在实际应用中受到内外各项因素的影响也比较大，为保证达到最佳脱硫效果，必须要做好各项参数的设计，同时还要兼顾各项影响因素的控制，提高工艺实施综合效果。

一、石灰石石膏湿法烟气脱硫工艺原理

石灰石石膏湿法烟气脱硫效率高，且可选吸收剂种类多，实际应用成本较低，再加上副产品可回收利用，决定了其在实际生产中应用的广泛性。整个工艺反应过程均在吸收塔内进行，送入到吸收塔的吸收剂石灰石浆液，通过烟气再热器冷却处理后，将会与进入到吸收塔内的烟气进行充分混合，这样烟气内SO2便会与吸收浆液内的CaCO3、鼓入空气内的O2产生化学反应，最终生成CaSO4·2H2O，达到烟气脱硫效果。[1]最后经过脱硫处理后的烟气，依次经过除雾器与烟气再热器处理，通过烟囱排放到大气内。

二、石灰石石膏湿法烟气脱硫影响因素

（一）吸收浆液pH值

很多情况下因为pH值不合理，或者吸收塔内吸收浆液pH值剧烈变化，会造成吸收塔壁上结垢，使得脱硫系统各设备被堵塞，腐蚀加重，造成设备损坏。pH值减小后，浆液内的亚硫酸盐溶解度提高，而硫酸盐溶解度降低，在较短的时间内将会析出大量的石膏，在系统设备中生成以硫酸钙为主的硬垢；pH值增大后，浆液内亚硫酸盐溶解度降低，使得亚硫酸盐被析出，最后将会在系统设备内生成以亚硫酸钙为主的软垢。当pH持续升高达到一定限度后，浆液会呈碱性状态，系统设备内则会生成碳酸钙硬垢。结合经验可知较高pH值更有利于脱硫系统对二氧化硫的吸收，当pH值为6时，将会达到最佳吸收效果。但同时较高pH值还会对浆液内亚硫酸钙的氧化与石灰石溶解产生抑制，副产品石膏内将会存在大量脱水难度大的亚硫酸钙与石灰石颗粒，石灰石利用率降低，造成脱硫工艺成本增加，并且石膏难以回收利用。[2]因此，务必要做好pH值的科学选择，避免设备结垢的同时，还需要保证较高的脱硫效果，一般控制在5.3～5.8最佳。

（二）石灰石粒度

一般来讲在一定质量下，所选石灰石颗粒细度越小，将于吸收浆液有更大的接触表面积，进而脱硫效果越明显，吸收速率越快，脱硫反应也更为充分，可保证石灰石颗粒有较高利用率。但是从原材料制作角度分析，石灰石粒度越细，则研磨系统所需电力支持越高，成本也就越高。选择时应从脱硫效率以及电耗两个方面着手进行分析，保证脱硫最高效益。

（三）液气比

液气比值大小影响着脱硫系统石灰石耗量，系统在吸收二氧化硫时，主要通过气膜控制，液气比越大气液接触几率越高，相应的脱硫效果越好。但是对于脱硫系统来讲，二氧化硫与吸收浆液保持气液互动平衡，如果企业比过大超过一定限值后，因为气液平衡影响，脱硫率不会继续升高。但是却会因为过大液气比使得出口烟气携带雾沫增加，后续设备污染加剧，甚至会造成设备腐蚀。另外，液气比过大也会使得脱硫系统运行所需电力能源更多，能耗增加成本增多。

三、石灰石石膏湿法烟气脱硫控制要点

（一）化学工艺控制

第一，增大亚硫酸钙氧化。对于吸收塔可选择空塔运行方式，搭配强制性氧化工艺，来避免塔内硬垢的形成，确保系统设备具有较高可靠性与稳定性。其中，对于设计成熟的脱硫系统，应确保亚硫酸钙氧化程度达到100%。第二，提高除雾器运行效率。烟气脱硫时要尽量避免烟气旁路挡板处于工作状态，以此来杜绝因烟气循环造成烟气量变化情况的发生，进而可控制吸收塔内烟气流速不会继续升高。然后还需要利用智能化技术来对除雾器压差进行动态监视，掌握其运行状态，保证冲洗频率与冲洗水量的合理性，提高冲洗水质量，以免设备结垢。

（二）系统设计调整

假如电厂生产选择应用高硫煤，在对脱硫系统进行设计时，需要针对氧化装置选型、氧化风机容量、吸收塔内烟气分布均匀性以及反应罐体积等参数进行合理分析和科学确定，避免因为过于看重经济效益而选择较低参数，在后期实际应用中无法确保系统可靠性，不仅无法保证脱硫效率，而且容易出现安全事故。同时，脱硫系统微处理尽量选择先进的分散式控制系统，并配置功能完善的保护系统，在危险系数较高时，系统可以自动停机。另外，还需要针对故障率较高的设备与构件来制定检修维护方案，及时更换老化、损坏构件，提高脱硫效率。

（三）系统运行管理

安排技能熟练的人员负责操作，并对其进行岗前培训，确保其可以熟练掌握各项操作规范以及管理要求，严格按照标准进行脱硫作业，在提高脱硫效率的同时，确保作业的安全性。同时，还要加强烟气排放在线监测，分析各项数据来确定脱硫效果是否达标，并根据分析结果来定期对设备进行计量与检定工作，为下一阶段脱硫工作的开展提供依据。另外，还应重视脱硫副产品石膏的处理，提前针对实际情况，制定处理方案。

四、结语

我国火力发电行业发展速度不断加快，技术水平逐渐提高，生产工艺可靠性以及稳定性更高。基于节能环保生产理念，必须要针对火力发电烟气脱硫工艺进行分析，确保排放到空气中的烟气含硫量在标准以内。对石灰石石膏湿法烟气脱硫工艺进行研究和优化，是进一步提高电厂生产效率的重要措施。

参考文献：

[1]华淞.石灰石石膏湿法烟气脱硫技术探究[J].科技创新与应用，2016（31）：153.

[2]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（01）：179181.

作者简介：李波（1985），男，山东济宁人，本科，研究方向：电厂热能动力。