石灰石—石膏濕法脫硫技術問題及脫硫效率探討

崔小勇

【摘?要】目前，脫硫技術廣泛應用于大型電廠，而被廣泛應用的一項高效脫硫技術是石灰石-石膏濕法脫硫技術。該技術較為成熟，具有較高的穩定性和較好的效益，但在實際使用過程中，常會出現結垢、堵塞以及腐蝕等技術問題，如果不有效處理存在的問題，則脫硫效果就會大大降低。本文分析了石灰石-石膏濕法脫硫技術問題及脫硫效率。

【關鍵詞】石灰石-石膏濕法;脫硫技術;脫硫效率;

1?引言

當前時期下世界上使用最多的以及最為廣泛地濕式脫硫技術就是石灰石一石膏濕法脫硫技術。該技術之所以能夠被世界廣泛地應用。主要還是在于其工藝較成熟、穩定度較高以及效益較好的原因。而且對于各種類型的煤都可以進行很好地脫硫，據研究報道。該技術脫硫效率高這95%以上。然而，該技術也存在著一定的問題，如結垢、堵塞等方面的問題，這些問題嚴重影響了該技術的脫硫效率。

2 石灰石—石膏濕法脫硫中常見的問題

2.1系統的結垢和堵塞

石灰石—石膏濕法煙氣脫硫系統的結垢和堵塞是一個非常復雜的問題，而嚴重的結垢將會導致壓損增大和設備的堵塞，是造成設備故障的主要原因之一，結垢的主要類型包括濕干結垢和結晶結垢，在吸收塔煙氣入口與第一層噴嘴之間及最后一層噴嘴與煙氣出口之間，由于漿液中含有飛灰及其他物質，因黏度較大而產生附壁沉積，容易形成濕干結垢，采用及時沖洗能較好地控制這種結垢及所引起的堵塞現象，為了避免硬垢或軟垢的生成，就應保持一個合適的pH值。一般將pH控制在5～6之間就能較好地避免堵塞，脫硫運行前應向液相注入足夠的晶種以利于石膏結晶，防止結垢。

2.2漿液泵的腐蝕與磨損

由于脫硫工藝的特點決定了所有中間介質均為腐蝕性液體，接觸這些漿液的設備，如泵、管道的磨損和腐蝕是免不了的，針對石膏系統的生產流程改變設備的運行工況，可以降低漿液泵輸送介質的密度，控制漿液流速在設計值范圍內，可以延長設備的壽命，保證入口煙塵濃度低于設計值，石灰石細粉品質符合設計要求，采用耐磨材料或耐磨涂層都能有效的減少漿液泵的腐蝕與磨損。

2.3吸收塔漿液起泡

吸收塔起泡是由于系統中進入了其他成分，一般鍋爐電除塵運行狀況不好，煙氣中粉塵濃度超標，含有大量惰性物質的雜質進入吸收塔后，致使吸收塔漿液重金屬含量增高，重金屬離子增多引起漿液表面張力增加，從而使漿液表面起泡。吸收塔漿液起泡溢流后，首先要消除已產生的泡沫，然后分析起泡原因，嚴格控制進入吸收塔內各種可能引起起泡的物質，調整運行緩解起泡溢流。吸收塔地坑還需要定期加入脫硫專用消泡劑，脫水時加大廢水排放量，當吸收塔起泡溢流，必須定期打開煙道底部疏水閥疏水，防止漿液到達增壓風機出口段。

3 影響電廠濕法石灰石煙氣脫硫工藝的因素

3.1煙氣出口溫度與脫硫效率影響關系分析

通過文獻和實踐，二氧化硫與石灰石漿液之間的化學反應屬于放熱反應，若煙氣溫度高，那么兩者之間的反應必然會受影響，同時二氧化硫的溶解度也會受到一定的影響，因為溫度越高氣體的溶解度越低，對脫硫效率產生一定的影響。而若煙氣溫度較低，達不到煙氣排放的溫度標準。因此，溫度對脫硫效率的影響比較顯著，一旦溫度控制不到位，那么脫硫效率必然大受影響，造成煙氣品質無法滿足超低排放標準，在應用濕法石灰石脫硫技術進行煙氣處理過程中，必須對煙氣入口溫度進行嚴格的控制。

3.2煙氣二氧化硫濃度與脫硫效率影響關系分析

二氧化硫溶解吸收是一個可逆反應，因此煙氣氣體含量也會對該反應的進行造成一定的影響。若煙氣中二氧化硫含量較高時，它在氣相中分壓也會增大，那么氣相向液相中的傳質效率也會增加，從理論層面分析脫硫效率增加，但是氣相中的二氧化硫被吸收較快，那么液相中的脫硫效率會明顯降低，綜合的結果就是整體脫硫效率降低。例如B電廠裝機容量為300MW，脫硫系統設計煙氣處理能力為995999m3/h，設計煙氣二氧化硫質量濃度為3400mg/h3，噴淋層設計為4層，pH值為5.4。上述工況條件下二氧化硫濃度與脫硫效率之間的影響關系為：隨著二氧化硫濃度的增加，濕法脫硫工藝脫硫效率降低，但是效果并不明顯。總之，煙氣中二氧化硫濃度低時，脫硫效率更佳。

3.3煙氣的氣液比與脫硫效率的影響關系分析

液氣比指的是經吸收塔單位體積的煙氣量與噴淋漿液量的比值。通過該比值可以控制煙氣與石灰石漿液的接觸面積。當其余參數固定的條件下，液氣比增加，液體反應溶液的體積增加，濕法脫硫工藝的脫硫效率增加，提升脫硫工藝效果。但從亨利定律角度分析，氣相在溶液中的溶解度與該氣相在氣液兩相分界面上的分壓是正比例關系，換句話說就是即使反應溶液大量增加，但是溶解度也是有一個極限的，一旦達到這個極限，再增加反應溶液也不會提升脫硫效率，反而會增加脫硫成本。

4提高脫硫效率的方法

4.1科學把握吸收液的pH值

吸收塔中漿液的pH值不可過高或過低，過高將與二氧化硫發生反應，過低則可能與鈣離子發生反應，生成鹽。通常要將pH值控制在6，此時SO能被有效吸收，然而，其不足在于污垢淤結而發生堵塞，影響脫硫系統運行效率，不利于脫硫工作的高效開展，如果pH值控制在4則過低，可能影響SO的吸收，造成設備腐蝕，科學的pH值范圍應該為5～6。

4.2調整脫硫劑和煙氣的反應時間

煙氣自下而上流動，會與噴淋而下的石灰石漿液有一定的接觸，接觸過程中會發生反應，反應程度取決于接觸時間，接觸時間越長，反應進行的越徹底，選擇揚程較高的循環泵，能夠調動二者長期接觸，從而促進反應，提高脫硫效率。

4.3把握好液氣比例

由于SO與吸收液間會形成氣液平衡，如果液體和氣體的比例超出規定范圍，脫硫工作將變得緩慢，會導致二氧化硫相關氣體無法與石灰石發生徹底、充分的反應，此時就只能進行循環反應，此時可以想辦法提高漿液循環次數，從而確保碳酸鈣和二氧化硫二者之間充分接觸、徹底反應，最終保證二氧化硫的去除率。

4.4石灰石粒度與純度

為了保證反應高效、徹底地進行，應該控制石灰石顆粒大小，使其達到較細狀態，提高其吸收速率，細度為：90%以上的石灰石可以流經325目篩，純度也要達到90%以上。

5 結束語

石膏濕法脫硫技術已經被廣泛地應用于現代工業企業的脫硫處理中，尤其對燃煤電廠而言，濕法煙氣脫硫技術的應用顯得至關重要，是企業控制二氧化硫污染氣體排放的重要手段。目前市場上應用的脫硫技術種類繁多，但是面對不同的生產情況，需要選擇應用的技術不同，因此還是需要從技術角度出發，對各類脫硫技術進行分析，掌握其脫硫過程與要點，確保其能夠在根本上提高脫硫效率。

參考文獻：

[1]劉憲貞，胡敏，魏海萍，等.石灰石-石膏濕法脫硫工藝在燃煤電廠的應用[J].環境研究與監測，2016，22（2）：18～20.

[2]胡雙全.煙氣脫硫裝置石膏脫水系統存在問題及解決措施[J].河北電力技術，2016，27（9）：45～46.

（作者單位：山西大唐國際臨汾熱電有限責任公司）