基于DCS的FGD脫硫效率控制方案設計與應用

柳永剛，馬瑞

（1.河北省石油化工設計院有限公司，石家莊050061；2.河北省電力研究院，石家莊050021）

中國是世界上最大的煤炭生產國和消費國，煤炭在國內的能源結構仍占很大比例。隨著經濟的發展，在能源消費中帶來的環境污染也越來越嚴重。燃煤煙氣所含的煙塵、氮氧化物、SO2等有害物質是造成大氣污染、酸雨和溫室效應的主要根源。因此，對燃煤煙氣進行脫硫是刻不容緩的任務。

1 工藝概述

石灰石（CaCO3）－石膏（CaSO4·2H2O）濕法脫硫工藝采用價廉易得的CaCO3作脫硫吸收劑，CaCO3經破碎磨細成粉狀與水混合攪拌制成吸收劑漿。在吸收塔內，吸收劑漿液與煙氣接觸混合，煙氣中的SO2與漿液中的Ca（HSO3）2以及氧化風機吹入的氧化空氣進行化學反應，最終反應產物為CaSO4·2H2O。脫硫后的煙氣經過除霧器除去隨其帶出的細小液滴，然后排入煙囪。脫硫石膏漿液經脫水裝置脫水后回收。由于吸收劑漿的循環利用，脫硫吸收劑的利用率很高。該工藝適用于任何含硫量煤種的煙氣脫硫，脫硫效率可達95%以上。

濕法煙氣脫硫裝置（FGD）內反應原理如圖1所示［1］：用于去除SO2和SO3的漿液收集在吸收塔漿池內。吸收塔漿池分為氧化區和結晶區，在塔上部氧化區內，氧化空氣通過一個分配系統吹入，在pH值為4～5的漿液中生成石膏；在結晶區，石膏晶種逐漸增大，并生成為易于脫水的較大的晶體，新的石灰石漿液也被加入這個區域。

圖1 FGD內反應原理

1.1 化學反應過程

石灰石的溶解：

與SO2反應：

氧化反應：

石膏生成：

去除SO2總反應方程式……