淺析電廠煙氣濕法脫硫技術(shù)問(wèn)題及脫硫效率

徐麗

摘要：工業(yè)生產(chǎn)催生了大量的二氧化硫氣體，約占社會(huì)二氧化硫排放總量的80%?；痣娙詾槲覈?guó)主要的發(fā)電形式，電力工業(yè)每年會(huì)向大氣排放巨量的二氧化硫氣體。為了響應(yīng)黨和政府節(jié)能減排的號(hào)召，構(gòu)建環(huán)境友好型社會(huì)，必須要采取有效措施降低電力工業(yè)的二氧化硫排放量?，F(xiàn)階段，煙氣濕法脫硫技術(shù)在電力行業(yè)中應(yīng)用廣泛，在一定程度上降低了電廠二氧化硫的排放量。

關(guān)鍵詞：二氧化硫；電力工業(yè)；脫硫

1 石灰石- 石膏濕法脫硫系統(tǒng)脫硫原理概述

新建電廠為了控制二氧化硫排放量、實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)，利用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)。經(jīng)過(guò)相關(guān)處理后的煙氣通過(guò)引風(fēng)機(jī)直接進(jìn)入到氣換熱器中，在溫度下降后進(jìn)入脫硫吸收塔。脫硫吸收塔采用噴淋式的工作設(shè)計(jì)，保障了石灰石漿液與煙氣的充分混合。當(dāng)漿液蒸發(fā)了部分水分后，煙氣得到了一定程度的冷卻，循環(huán)石灰石漿液會(huì)對(duì)煙氣中的酸性氣體進(jìn)行洗滌，期間煙氣中的大部分硫?qū)⒚摮?，煙氣中的氟化氫與氯化氫等氣體也會(huì)得到有效的去除。在煙氣離開(kāi)脫硫吸收塔收后將進(jìn)入煙囪。煙氣在進(jìn)入煙囪前會(huì)穿過(guò)換熱器，換熱器會(huì)對(duì)煙氣進(jìn)行加溫。脫硫煙氣進(jìn)入煙囪的溫度為80℃。石灰石-石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的構(gòu)成較為復(fù)雜，其主要由吸收系統(tǒng)、吸收劑制備系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、排空系統(tǒng)、石膏脫水及貯存系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)等子系統(tǒng)構(gòu)成，各子系統(tǒng)都發(fā)揮了不可替代的作用。電廠吸收塔反應(yīng)池中貯存了大量的石灰石-石膏漿液，這些漿液將進(jìn)入吸收塔頂部的噴淋層中，該過(guò)程的動(dòng)力由漿液循環(huán)泵提供。漿液在下落過(guò)程中與煙氣接觸混合，由于二氧化硫氣體具有一定的水溶性，在煙氣與漿液接觸后，煙氣中的二氧化硫氣體會(huì)溶于水溶液中，漿液中的堿性物質(zhì)會(huì)中和二氧化硫，從而實(shí)現(xiàn)煙氣的硫脫除。漿液吸收了二氧化硫氣體下落至吸收塔反應(yīng)池，而經(jīng)過(guò)脫硫處理后的煙氣將在吸收塔頂部完成翻轉(zhuǎn)，此后煙氣將向下流動(dòng)，最終由煙氣出口進(jìn)入煙氣再熱系統(tǒng)之中。氧化風(fēng)機(jī)的作用是為漿液中亞硫酸鹽與碳酸鈣的化學(xué)反應(yīng)提供足量的氧化空氣，在經(jīng)過(guò)充分的反應(yīng)后，吸收塔反應(yīng)池中將積淀石膏。隨著時(shí)間的推移，溶液會(huì)逐漸析出石膏。吸收傳質(zhì)過(guò)程為：溶質(zhì)由氣相主體擴(kuò)散至氣液兩相界面、氣體穿過(guò)相界面、氣體由液相界面擴(kuò)散至主體。二氧化硫氣體抵達(dá)界面后，將立即與液體反應(yīng)而到達(dá)平衡狀態(tài)。與液流主體相較，界面二氧化硫的平衡分壓相對(duì)較高。

2 脫硫系統(tǒng)堵塞與結(jié)垢等問(wèn)題的處理與預(yù)防

2.1 堵塞、結(jié)構(gòu)的發(fā)生機(jī)理

當(dāng)系統(tǒng)處于氧化反應(yīng)程度極低或氧氣含量嚴(yán)重不足的環(huán)境下，系統(tǒng)脫硫系統(tǒng)會(huì)生成已名為軟垢的物質(zhì)，軟垢不斷積累會(huì)造成系統(tǒng)的結(jié)垢與堵塞。如果石膏的濃度過(guò)大，呈現(xiàn)出過(guò)飽和狀態(tài)，則石膏溶液中會(huì)出現(xiàn)晶束，晶束的長(zhǎng)大需要一定時(shí)間，如果石膏漿液在吸收塔中停留的時(shí)間過(guò)短，則系統(tǒng)極有可能發(fā)生結(jié)垢甚至堵塞的現(xiàn)象。

2.2 關(guān)于系統(tǒng)結(jié)垢、堵塞的處理技術(shù)與預(yù)防對(duì)策

應(yīng)當(dāng)安排專業(yè)人員保障電除塵高壓電場(chǎng)的除塵效率，嚴(yán)防死守，杜絕一切隱患，防止噴嘴發(fā)生堵塞現(xiàn)象。應(yīng)做好對(duì)氧化風(fēng)機(jī)的檢修與維護(hù)工作，確保氧化風(fēng)機(jī)能夠正常、高效地為吸收塔供氣，從而促使?jié){液中的石膏晶體的濃度處于合理的范圍之中。對(duì)溶液的PH值進(jìn)行精準(zhǔn)、合理的控制，防止系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中溶液的PH值發(fā)生大幅度變化。結(jié)合經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將吸收塔溶液的pH值控制在5～6之間，確保溶液呈酸性。技術(shù)人員可以向吸收液中加入適量的亞硫酸鈣或石膏晶種，大量事實(shí)表明，該方法能在吸收塔堵塞、結(jié)垢的預(yù)防工作發(fā)揮顯著的作用。安排檢修經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員定期對(duì)系統(tǒng)各類設(shè)備開(kāi)展檢修保養(yǎng)工作，及時(shí)替換嚴(yán)重受損的設(shè)備。

3 影響脫硫效率的因素

3.1 吸收劑與煙氣的接觸時(shí)間

煙氣經(jīng)過(guò)換熱器到吸收塔后，煙氣由下向上流動(dòng)，與石灰石漿液霧滴接觸并發(fā)生反應(yīng)，二者接觸的時(shí)間越長(zhǎng)，則化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的越充分，二氧化硫的脫除效果會(huì)更好。煙氣與吸收劑接觸時(shí)間越長(zhǎng)，系統(tǒng)的脫硫效率就越高。

3.2 煙氣溫度

如果進(jìn)入吸收塔的煙氣溫度比較高，則煙氣的壓力與流速數(shù)值將增大，從而導(dǎo)致脫硫效率的降低。結(jié)合相關(guān)理論可知，進(jìn)入吸收塔的煙氣的溫度越低，則二氧化硫其他就越容易溶于漿液中而形成亞硫酸根離子。低溫環(huán)境有利于煙氣與漿液的溶合，一般情況下面，煙氣溫度在60℃左右時(shí)，漿液吸收二氧化硫氣體的效率最高。

3.3 液氣比及漿液循環(huán)量

液氣比增大，表明氣液接觸機(jī)率增加，脫硫率增大。但二氧化硫與吸收液有一個(gè)氣液平衡，液氣比超過(guò)一定值后，脫硫率將不在增加。初始的石灰石漿液噴淋下來(lái)后與煙氣接觸，SO2等氣體與石灰石漿液的反應(yīng)并不完全，需要不斷地循環(huán)反應(yīng)，增加漿液的循環(huán)量，也就加大了CaCO3與SO2的接觸反應(yīng)機(jī)會(huì)，從而提高了脫硫效率。

3.4 煤質(zhì)影響

由于煤質(zhì)的不同，煤中所含的微量物質(zhì)也不同，某些燃煤煙氣中HCl、HF含量較高，由于吸收塔內(nèi)漿液濃度在20%左右，HCl、HF就會(huì)溶解于漿液中而使F-、Cl-含量增加，從而影響石灰石漿液對(duì)SO2吸收，影響PH值的測(cè)量。

3.5 煙氣粉塵

如果煙氣中粉塵含量較大，則在脫硫過(guò)程中，粉塵會(huì)大量進(jìn)入吸收塔內(nèi)，與石膏漿液與石灰石等物質(zhì)混合，從而影響石灰石漿液對(duì)二氧化硫氣體的吸收效率。

3.6 煙氣中含油成分

當(dāng)鍋爐投油燃燒，來(lái)不及退出電除塵、脫硫系統(tǒng)，煙氣中的油氣進(jìn)入吸收塔，導(dǎo)致漿液污染，甚至脫硫系統(tǒng)中毒癱瘓。因此，嚴(yán)格執(zhí)行《電除塵、脫硫系統(tǒng)投退管理規(guī)定》也是確保脫硫系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要方面。

3.7 漿液pH值

如果漿液的PH值較高，則說(shuō)明漿液中石灰石的濃度較大，這有利于提升脫硫效率。值得注意的是，漿液的PH值并非越高越好，相關(guān)研究表明，當(dāng)漿液的PH值超出5.8后，漿液的脫硫效率隨漿液PH值的上升而下降。

4 結(jié)語(yǔ)

新形勢(shì)下做好電廠煙氣脫硫工作具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，是推動(dòng)環(huán)境友好型社會(huì)發(fā)展、遏制空氣污染蔓延趨勢(shì)的有效手段。目前，石灰石-石膏煙氣濕法脫硫技術(shù)能夠有效降低電廠煙氣中二氧化硫、氯化氫、氯化氫等物質(zhì)的含量，所以要大力發(fā)展、優(yōu)化該項(xiàng)脫硫技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)電力工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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