濕法煙氣脫硫系統(tǒng)脫硫效率的影響因素研究

林 波

廣州發(fā)展電力科技有限公司

濕法煙氣脫硫系統(tǒng)脫硫效率的影響因素研究

林 波

廣州發(fā)展電力科技有限公司

隨著工業(yè)的發(fā)展，如今的環(huán)境已經(jīng)變得越來(lái)越惡劣，在很多的地區(qū)，都已經(jīng)出現(xiàn)了霧霾天氣，空氣質(zhì)量受到了非常嚴(yán)重的影響，對(duì)于人們的身體健康造成了嚴(yán)重的威脅。而之所以會(huì)使得空氣的質(zhì)量受到影響，最為主要的污染物就是二氧化硫，對(duì)于一個(gè)能源資源以煤炭為主的國(guó)家來(lái)說(shuō)又不可避免這種情況。在工業(yè)生產(chǎn)尤其是燃煤電廠中減少二氧化硫的排放就成了當(dāng)今各燃煤電廠最重要的探討問(wèn)題。

濕法煙氣；脫硫系統(tǒng)；脫硫效率；影響因素；研究

1 影響脫硫效率的主要因素

1.1 入口煙氣溫度

實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，機(jī)組負(fù)荷變化較頻繁，F(xiàn)GD進(jìn)口煙溫也會(huì)隨之波動(dòng)，對(duì)脫硫率有一定的影響。如果其它的參數(shù)相對(duì)固定，那么氣體的溶解度往往會(huì)隨著溫度的降低而升高，所以說(shuō)如果吸收塔的溫度越低，實(shí)際上是越有利于二氧化硫溶于漿液，從而形成硫酸氫根，達(dá)到脫硫的目的。所以，不管從溶解度還是反應(yīng)方向來(lái)說(shuō)，吸收塔溫度越低，對(duì)于脫硫效率的提高實(shí)質(zhì)上是十分有利的，凈煙氣出口的溫度是有一定標(biāo)準(zhǔn)的，如果溫度太低，就達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。綜合考慮凈煙氣出口溫度標(biāo)準(zhǔn)和能使脫硫效率達(dá)到最高的溫度，將吸收塔入口煙溫應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)。

1.2 入口煙氣二氧化硫濃度

二氧化硫的吸收實(shí)質(zhì)上是一個(gè)可逆反應(yīng)，各個(gè)組分的濃度都會(huì)對(duì)于平衡濃度形成制約，依據(jù)雙膜理論，如果其他的因素保持不變，使得吸收塔入口處的煙氣中二氧化硫濃度得以增加，一方面能增大脫硫效率，二氧化硫的濃度增大就使得氣相主體中二氧化硫的分壓增大，這樣就能夠使得氣液傳質(zhì)的推動(dòng)力得以有效的增加，十分有利于二氧化硫通過(guò)漿液表面向漿液內(nèi)部進(jìn)行擴(kuò)散，使得反應(yīng)的速度大大增加，從而進(jìn)一步地提高脫硫效率。但是另一方面，由于過(guò)高的二氧化硫濃度會(huì)使得漿液中的堿性加速耗盡，從而使得吸收二氧化硫的液膜阻力大大增加，進(jìn)而造成脫硫效率的降低。因此，入口煙氣的二氧化碳濃度設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮煤種、煙氣的脫硫效率、成本核算等實(shí)際情況。

1.3 液氣比及漿液循環(huán)量

液氣比指在吸收塔、解吸塔、涼水塔等氣液接觸設(shè)備中液體與氣體的流量之比。酸性氣體的吸收所需要的表面積是由液氣比來(lái)決定的，如果保證其它的參數(shù)固定不變，而使得液氣比提高，這樣就相當(dāng)于使得吸收塔的噴淋密度得以增加，從而有效地增加氣液之間的接觸面積，進(jìn)而有效地使得吸收過(guò)程中的推動(dòng)力得以增加，從而有效地提高脫硫的效率。二氧化硫和吸收液之間往往存在著一個(gè)氣液平衡，如果液氣比超過(guò)了一定的限值，會(huì)使得吸收劑以及動(dòng)力的消耗急劇增加，但脫硫效率卻幾乎沒(méi)有什么改變。

如果對(duì)于漿液的循環(huán)量加以增加，就會(huì)使得碳酸鈣和二氧化硫接觸反應(yīng)的機(jī)會(huì)大大增加，從而也能夠使得二氧化硫的去除率得以提高。增加漿液的循環(huán)量，將促進(jìn)混合漿液中的亞硫酸根氧化成硫酸根，有利于石膏的形成。

1.4 吸收塔漿液pH值

在一定范圍內(nèi)隨著吸收塔漿液pH的升高，脫硫率一般也呈上升趨勢(shì)，因?yàn)楦遬H意味著漿液中有較多的碳酸鈣存在，對(duì)脫硫當(dāng)然有益，但pH增大到6.5以上脫硫率不會(huì)繼續(xù)升高，反而降低，原因是隨著氫離子濃度的降低，鈣離子的析出越來(lái)越困難。而且如果pH值過(guò)高，實(shí)質(zhì)上對(duì)于亞硫酸鹽的氧化是非常不利的，如果這樣，不僅僅會(huì)使得脫硫產(chǎn)物十分容易達(dá)到過(guò)飽和而結(jié)晶在吸收塔內(nèi)壁以及部件的表面上，進(jìn)而形成結(jié)垢。而且還會(huì)對(duì)于脫硫產(chǎn)物石膏的純度造成嚴(yán)重的影響，對(duì)于石膏的脫水以及利用都是十分不利的。因此，吸收塔漿液的pH值要綜合考慮石灰石的溶解和二氧化硫的吸收情況，將漿液pH控制在5.0-5.8范圍之間。

2 濕法脫硫系統(tǒng)運(yùn)行與調(diào)整

2.1 注意事項(xiàng)

1)加強(qiáng)與鍋爐的聯(lián)系，確保機(jī)組的安全運(yùn)行。

2)監(jiān)視各測(cè)點(diǎn)參數(shù)運(yùn)行在控制范圍內(nèi)，保證PH值在5.2～5.8，吸收塔出口SO2濃度在35mg/m3以下。在運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)根據(jù)機(jī)組負(fù)荷及脫硫效果決定循環(huán)泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù)，至少應(yīng)保證兩臺(tái)循環(huán)泵運(yùn)行。經(jīng)常檢查循環(huán)泵電流、溫度、振動(dòng)等正常。

3)在保證出口排放達(dá)標(biāo)的前提下，合理調(diào)整，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

4)工作介質(zhì)為漿液的設(shè)備停用后必須進(jìn)行充分沖洗。

5)嚴(yán)禁設(shè)備的電動(dòng)機(jī)電流超過(guò)額定值運(yùn)行。

6)經(jīng)常監(jiān)視各個(gè)箱、罐、坑的液位，投入自動(dòng)時(shí)要經(jīng)常檢查確認(rèn)設(shè)備能正常啟停，備用設(shè)備要保證處于良好的備用狀態(tài)。

7)經(jīng)常監(jiān)視工藝水壓力、除霧器沖洗水壓力，壓縮空氣的壓力在正常范圍內(nèi)。

8)輸送漿液設(shè)備根據(jù)其流量和壓力的變化及時(shí)分析判斷是管道是否出現(xiàn)沉積、結(jié)垢現(xiàn)象，采取措施及時(shí)處理。

9)正常情況下，吸收塔運(yùn)行的漿液循環(huán)泵數(shù)量不得少于2臺(tái)。

2.2 吸收塔的液位調(diào)整

如液位過(guò)高，全關(guān)除霧器沖洗水門、吸收塔補(bǔ)充水門和濾液池回水。必要時(shí)，可將吸收塔漿液排至事故漿液箱。如液位過(guò)低，可開(kāi)啟濾液池回水，同時(shí)開(kāi)大除霧器沖洗水門及吸收塔補(bǔ)充水門。

2.3 吸收塔漿液密度調(diào)整

吸收塔漿液密度為1110～1190 kg/m3。密度達(dá)到出石膏標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)及時(shí)出石膏。設(shè)備故障無(wú)法出石膏時(shí)，可將密度高漿液打至事故漿液箱，再向吸收塔補(bǔ)水以降低吸收塔漿液濃度。

2.4 吸收塔的PH調(diào)整

正常運(yùn)行時(shí)，吸收塔漿液PH值控制在5.2～5.8之間；各塔的供漿量應(yīng)保證PH值在規(guī)定范圍內(nèi)。在滿足出口SO2濃度達(dá)標(biāo)的情況下，在PH值控制范圍內(nèi)，適量減少供漿量。在PH值控制范圍內(nèi)的基礎(chǔ)上，當(dāng)出口SO2濃度大于35mg/Nm3無(wú)法降低，應(yīng)增加漿液循環(huán)泵投運(yùn)臺(tái)數(shù)，若仍無(wú)法降低，應(yīng)匯報(bào)值長(zhǎng)申請(qǐng)降低鍋爐負(fù)荷運(yùn)行。

總而言之，濕法煙氣脫硫工藝相當(dāng)成熟，而影響濕法煙氣脫硫效率的因素有很多，在濕法煙氣脫硫進(jìn)程中，液氣比越大，煙氣與脫硫劑的接觸反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng)，漿液的循環(huán)量多，煙氣溫度越低，煙氣中氧氣含量高、粉塵濃度低等都會(huì)對(duì)于提高煙氣脫硫效率有一定的作用。因此，要確定適合本廠的控制標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)提高脫硫效率。

[1]楊澤坤.火電廠濕法煙氣脫硫控制系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D].河北科技大學(xué)，2016.

[2]羅丹丹.濕法脫硫煙氣帶水機(jī)理及防治研究[D].武漢工程大學(xué)，2016.