石灰石—石膏湿法脱硫技术问题及脱硫效率探讨

崔小勇

【摘 要】目前，脱硫技术广泛应用于大型电厂，而被广泛应用的一项高效脱硫技术是石灰石-石膏湿法脱硫技术。该技术较为成熟，具有较高的稳定性和较好的效益，但在实际使用过程中，常会出现结垢、堵塞以及腐蚀等技术问题，如果不有效处理存在的问题，则脱硫效果就会大大降低。本文分析了石灰石-石膏湿法脱硫技术问题及脱硫效率。

【关键词】石灰石-石膏湿法;脱硫技术;脱硫效率;

1 引言

当前时期下世界上使用最多的以及最为广泛地湿式脱硫技术就是石灰石一石膏湿法脱硫技术。该技术之所以能够被世界广泛地应用。主要还是在于其工艺较成熟、稳定度较高以及效益较好的原因。而且对于各种类型的煤都可以进行很好地脱硫，据研究报道。该技术脱硫效率高这95%以上。然而，该技术也存在着一定的问题，如结垢、堵塞等方面的问题，这些问题严重影响了该技术的脱硫效率。

2 石灰石—石膏湿法脱硫中常见的问题

2.1系统的结垢和堵塞

石灰石—石膏湿法烟气脱硫系统的结垢和堵塞是一个非常复杂的问题，而严重的结垢将会导致压损增大和设备的堵塞，是造成设备故障的主要原因之一，结垢的主要类型包括湿干结垢和结晶结垢，在吸收塔烟气入口与第一层喷嘴之间及最后一层喷嘴与烟气出口之间，由于浆液中含有飞灰及其他物质，因黏度较大而产生附壁沉积，容易形成湿干结垢，采用及时冲洗能较好地控制这种结垢及所引起的堵塞现象，为了避免硬垢或软垢的生成，就应保持一个合适的pH值。一般将pH控制在5～6之间就能较好地避免堵塞，脱硫运行前应向液相注入足够的晶种以利于石膏结晶，防止结垢。

2.2浆液泵的腐蚀与磨损

由于脱硫工艺的特点决定了所有中间介质均为腐蚀性液体，接触这些浆液的设备，如泵、管道的磨损和腐蚀是免不了的，针对石膏系统的生产流程改变设备的运行工况，可以降低浆液泵输送介质的密度，控制浆液流速在设计值范围内，可以延长设备的寿命，保证入口烟尘浓度低于设计值，石灰石细粉品质符合设计要求，采用耐磨材料或耐磨涂层都能有效的减少浆液泵的腐蚀与磨损。

2.3吸收塔浆液起泡

吸收塔起泡是由于系统中进入了其他成分，一般锅炉电除尘运行状况不好，烟气中粉尘浓度超标，含有大量惰性物质的杂质进入吸收塔后，致使吸收塔浆液重金属含量增高，重金属离子增多引起浆液表面张力增加，从而使浆液表面起泡。吸收塔浆液起泡溢流后，首先要消除已产生的泡沫，然后分析起泡原因，严格控制进入吸收塔内各种可能引起起泡的物质，调整运行缓解起泡溢流。吸收塔地坑还需要定期加入脱硫专用消泡剂，脱水时加大废水排放量，当吸收塔起泡溢流，必须定期打开烟道底部疏水阀疏水，防止浆液到达增压风机出口段。

3 影响电厂湿法石灰石烟气脱硫工艺的因素

3.1烟气出口温度与脱硫效率影响关系分析

通过文献和实践，二氧化硫与石灰石浆液之间的化学反应属于放热反应，若烟气温度高，那么两者之间的反应必然会受影响，同时二氧化硫的溶解度也会受到一定的影响，因为温度越高气体的溶解度越低，对脱硫效率产生一定的影响。而若烟气温度较低，达不到烟气排放的温度标准。因此，温度对脱硫效率的影响比较显著，一旦温度控制不到位，那么脱硫效率必然大受影响，造成烟气品质无法满足超低排放标准，在应用湿法石灰石脱硫技术进行烟气处理过程中，必须对烟气入口温度进行严格的控制。

3.2烟气二氧化硫浓度与脱硫效率影响关系分析

二氧化硫溶解吸收是一个可逆反应，因此烟气气体含量也会对该反应的进行造成一定的影响。若烟气中二氧化硫含量较高时，它在气相中分压也会增大，那么气相向液相中的传质效率也会增加，从理论层面分析脱硫效率增加，但是气相中的二氧化硫被吸收较快，那么液相中的脱硫效率会明显降低，综合的结果就是整体脱硫效率降低。例如B电厂装机容量为300MW，脱硫系统设计烟气处理能力为995999m3/h，设计烟气二氧化硫质量浓度为3400mg/h3，喷淋层设计为4层，pH值为5.4。上述工况条件下二氧化硫浓度与脱硫效率之间的影响关系为：随着二氧化硫浓度的增加，湿法脱硫工艺脱硫效率降低，但是效果并不明显。总之，烟气中二氧化硫浓度低时，脱硫效率更佳。

3.3烟气的气液比与脱硫效率的影响关系分析

液气比指的是经吸收塔单位体积的烟气量与喷淋浆液量的比值。通过该比值可以控制烟气与石灰石浆液的接触面积。当其余参数固定的条件下，液气比增加，液体反应溶液的体积增加，湿法脱硫工艺的脱硫效率增加，提升脱硫工艺效果。但从亨利定律角度分析，气相在溶液中的溶解度与该气相在气液两相分界面上的分压是正比例关系，换句话说就是即使反应溶液大量增加，但是溶解度也是有一个极限的，一旦达到这个极限，再增加反应溶液也不会提升脱硫效率，反而会增加脱硫成本。

4提高脱硫效率的方法

4.1科学把握吸收液的pH值

吸收塔中浆液的pH值不可过高或过低，过高将与二氧化硫发生反应，过低则可能与钙离子发生反应，生成盐。通常要将pH值控制在6，此时SO能被有效吸收，然而，其不足在于污垢淤结而发生堵塞，影响脱硫系统运行效率，不利于脱硫工作的高效开展，如果pH值控制在4则过低，可能影响SO的吸收，造成设备腐蚀，科学的pH值范围应该为5～6。

4.2调整脱硫剂和烟气的反应时间

烟气自下而上流动，会与喷淋而下的石灰石浆液有一定的接触，接触过程中会发生反应，反应程度取决于接触时间，接触时间越长，反应进行的越彻底，选择扬程较高的循环泵，能够调动二者长期接触，从而促进反应，提高脱硫效率。

4.3把握好液气比例

由于SO与吸收液间会形成气液平衡，如果液体和气体的比例超出规定范围，脱硫工作将变得缓慢，会导致二氧化硫相关气体无法与石灰石发生彻底、充分的反应，此时就只能进行循环反应，此时可以想办法提高浆液循环次数，从而确保碳酸钙和二氧化硫二者之间充分接触、彻底反应，最終保证二氧化硫的去除率。

4.4石灰石粒度与纯度

为了保证反应高效、彻底地进行，应该控制石灰石颗粒大小，使其达到较细状态，提高其吸收速率，细度为：90%以上的石灰石可以流经325目筛，纯度也要达到90%以上。

5 结束语

石膏湿法脱硫技术已经被广泛地应用于现代工业企业的脱硫处理中，尤其对燃煤电厂而言，湿法烟气脱硫技术的应用显得至关重要，是企业控制二氧化硫污染气体排放的重要手段。目前市场上应用的脱硫技术种类繁多，但是面对不同的生产情况，需要选择应用的技术不同，因此还是需要从技术角度出发，对各类脱硫技术进行分析，掌握其脱硫过程与要点，确保其能够在根本上提高脱硫效率。

参考文献：

[1]刘宪贞，胡敏，魏海萍，等.石灰石-石膏湿法脱硫工艺在燃煤电厂的应用[J].环境研究与监测，2016，22（2）：18～20.

[2]胡双全.烟气脱硫装置石膏脱水系统存在问题及解决措施[J].河北电力技术，2016，27（9）：45～46.

（作者单位：山西大唐国际临汾热电有限责任公司）