淺談石灰石
——石膏濕法脫硫技術(shù)對除塵效率的影響

仇惠瓊

（寧夏自治區(qū)環(huán)境監(jiān)測中心站，寧夏 銀川 750000）

淺談石灰石
——石膏濕法脫硫技術(shù)對除塵效率的影響

仇惠瓊

（寧夏自治區(qū)環(huán)境監(jiān)測中心站，寧夏 銀川 750000）

本文以2×330MW和2×660MW大型燃煤火電廠的4臺鍋爐為研究對象，采用微電腦煙塵平行采樣儀和煙氣測試儀對煙氣中的大氣污染物進(jìn)行測試分析，探討石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)對靜電除塵器除塵效率的影響。試驗結(jié)果表明：靜電除塵器可收集煙氣中約99.7%左右的顆粒物，采用石灰石-石膏濕法脫硫能繼續(xù)捕獲煙氣中60.0%左右的顆粒物，使得最終除塵效率高達(dá)99.9%，進(jìn)一步減少了煙氣中顆粒物的排放。

石灰石-石膏濕法脫硫；除塵效率

近年來，我國環(huán)境矛盾日益凸顯，環(huán)境壓力持續(xù)加大，大面積霧霾天氣頻發(fā)[1,2]，直接危害公眾的健康。霧霾天氣的主要誘因——大氣中顆粒物按來源分一次顆粒物和二次顆粒物[3]。火電行業(yè)作為煤炭的消耗大戶，其鍋爐燃煤產(chǎn)生的煙粉塵顆粒物成為大氣中一次顆粒物的主要來源[4]，同時排放的二氧化硫會與空氣中其他有機(jī)氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成的硫酸銨是二次顆粒物的主要來源[5]。因此，如何控制火電行業(yè)大氣污染物排放成為環(huán)境保護(hù)問題的焦點。

目前，我國火電行業(yè)常采用石灰石-石膏濕

法脫硫工藝來控制煙氣中二氧化硫污染物的排放。石灰石-石膏濕法脫硫工藝采用氧化鈣（CaO）或碳酸鈣（CaCO3）漿液在濕式洗滌塔中吸收二氧化硫，具有脫硫效率高（高達(dá)95%以上），技術(shù)成熟，對煤種變化適應(yīng)性強(qiáng)及吸收劑資源豐富、價格便宜等優(yōu)點。但隨著新 《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2011）對大氣污染物排放濃度提出的更高要求，火電行業(yè)現(xiàn)有機(jī)組的大氣污染物控制技術(shù)是否能滿足新的標(biāo)準(zhǔn)成為當(dāng)前新的問題。本文以2×330MW和2×660MW的燃煤火電廠為對象，探討大型火電廠實際應(yīng)用中石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)對靜電除塵的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗工況及煤質(zhì)分析

本文分別對2×330MW和2×660MW兩個大型燃煤火電廠配套的四臺蒸汽鍋爐分別進(jìn)行了測試，其連續(xù)蒸汽量分別為 1165t/h、1165t/h、2141t/h、2141t/h。試驗期間，電廠生產(chǎn)設(shè)備及配套環(huán)保措施均處于正常運行狀態(tài)下，各蒸汽鍋爐試驗工況和大氣污染物治理措施見表1。

表1 不同蒸汽鍋爐試驗工況及廢氣治理措施

試驗期間，兩家不同火電廠的鍋爐分別采用同批次煤，具體入爐煤煤質(zhì)分析見表2。

表2 各電廠試驗期間煤質(zhì)分析表（入爐煤）

1.2 測試采樣點位及頻率

兩個大型電廠的每臺機(jī)組分別配套1臺除塵器和1套脫硫裝置。測試采樣點分別設(shè)置在每臺除塵器的進(jìn)、出口和脫硫塔進(jìn)出、口煙道斷面上，且每個測試采樣點每次采樣次數(shù)為三次。

2 結(jié)果與討論

2.1 石灰石-石膏濕法技術(shù)的脫硫效率

四臺鍋爐均采用石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)控制煙氣中二氧化硫的排放量。試驗中，在脫硫塔進(jìn)、出口截面各設(shè)置一個測試點，對二氧化硫排放濃度進(jìn)行測試，每次測試三次。根據(jù)公式計算得到脫硫效率，其二氧化硫排放速率及脫硫效率見表3。

從表3可以看出，石灰石-石膏脫硫技術(shù)方法在不同蒸發(fā)量的鍋爐都表現(xiàn)出穩(wěn)定的、高效率的去硫效果，其脫硫效率高達(dá)91.87%～94.17%，有效控制了煙氣中二氧化硫排放量，進(jìn)一步說明石灰石-石膏脫硫技術(shù)的成熟性和可靠性。

表3 不同鍋爐配套脫硫塔進(jìn)、出口二氧化硫排放速率和脫硫效率

2.2 石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)對除塵效率的影響

四臺鍋爐各配套一臺除塵器。煙塵、煙氣參數(shù)的測試點設(shè)置在配套除塵器進(jìn)、出口和脫硫塔進(jìn)、出口截面四個點位，每次測試三次。計算獲得其煙塵排放速率及除塵效率見表4。

從表4可以看出，靜電除塵器在穩(wěn)定工作的狀態(tài)下，其除塵效率在99.70%左右，表現(xiàn)出良好的煙塵去除效果，這是因為靜電除塵器通過電場電暈放電在陽極板和陰極板之間形成一個強(qiáng)靜電電場。當(dāng)煙氣通過靜電電場時，煙氣中的氣體分子被電離，產(chǎn)生電子和離子，同時粉塵獲得離子帶正電荷。帶正電荷的粉塵通過電場力的作用分別向陰極移動至集塵板上，最后達(dá)到除塵目的。

表4 不同鍋爐配套除塵器及脫硫塔進(jìn)、口煙塵排放速率和除塵效率

煙氣通過除塵器后，直接進(jìn)入脫硫塔進(jìn)行脫硫處理。從表4中還可以看出，煙氣經(jīng)過脫硫塔后，煙塵繼續(xù)減少60.0%左右。這是因為煙氣從脫硫噴淋塔下方進(jìn)入吸收塔后，將向上運動。同時，石灰石漿液從不同高度布置的噴嘴里噴出，形成分散的小液滴，向下運動，與煙氣逆流接觸。當(dāng)氣流中的粉塵顆粒與液滴接觸，其自身的慣性作用、截留、布朗擴(kuò)散和重力等作用,使其被捕獲收集，從而達(dá)到了第二次煙塵去除效果[6]。實驗說明石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)可進(jìn)一步提高煙塵的去除率，最終的除塵效率可高達(dá)99.9%。

3 結(jié)論

1）石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)在大型燃煤火電廠的實際工程應(yīng)用中，脫硫效率達(dá) 91.87%～94.17%，表現(xiàn)出高穩(wěn)定性，說明該工藝有一定的成熟性、可靠性，從長期看可滿足對二氧化硫排放量的控制，降低火電行業(yè)的經(jīng)濟(jì)成本。

2）2×330MW和2×660MW的大型燃煤火電廠采用靜電除塵器均可收集煙氣中99.70%左右的顆粒物，采用石灰石-石膏濕法脫硫能繼續(xù)捕獲煙氣中的60.0%左右的顆粒物，使得最終除塵效率高達(dá)99.9%，說明石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)可輔助提高靜電除塵器的除塵效率，從而更有效的控制大氣污染物煙塵排放。

[1] 王淑蘭，柴發(fā)合，高健.我國中長期PM2.5污染控制戰(zhàn)略及對策[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2013，38（4）：10-13.

[2] 姜少睿,薛志剛,李薇，等.我國環(huán)境空氣質(zhì)量狀況及大氣污染對健康的影響[J].華北電力技術(shù)，2015,NO.8:7-13.

[3] 莫華,朱法華,王圣.火電行業(yè)大氣污染物排放對PM2.5的貢獻(xiàn)與減排對策[J].中國電力,2013,46(8):1-6.

[4] 陳軍，李世祥.中國煤炭消耗與污染排放的區(qū)域差異實證[J].中國人口.資源與環(huán)境.2011,21(8):72-79.

[5] 環(huán)境保護(hù)部科技標(biāo)準(zhǔn)司，中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會.PM2.5污染防治只是問題[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2013.

[6] 原永濤,齊立強(qiáng)，岳煥玲.燃煤電廠濕法脫硫系統(tǒng)輔助除塵效率的數(shù)學(xué)模型[J].第12屆中國電除塵學(xué)術(shù)會議論文集,2007:67-69.

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