淺析電廠煙氣濕法脫硫技術問題及脫硫效率

徐麗

摘要：工業生產催生了大量的二氧化硫氣體，約占社會二氧化硫排放總量的80%。火電仍為我國主要的發電形式，電力工業每年會向大氣排放巨量的二氧化硫氣體。為了響應黨和政府節能減排的號召，構建環境友好型社會，必須要采取有效措施降低電力工業的二氧化硫排放量。現階段，煙氣濕法脫硫技術在電力行業中應用廣泛，在一定程度上降低了電廠二氧化硫的排放量。

關鍵詞：二氧化硫；電力工業；脫硫

1 石灰石- 石膏濕法脫硫系統脫硫原理概述

新建電廠為了控制二氧化硫排放量、實現綠色生產，利用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術。經過相關處理后的煙氣通過引風機直接進入到氣換熱器中，在溫度下降后進入脫硫吸收塔。脫硫吸收塔采用噴淋式的工作設計，保障了石灰石漿液與煙氣的充分混合。當漿液蒸發了部分水分后，煙氣得到了一定程度的冷卻，循環石灰石漿液會對煙氣中的酸性氣體進行洗滌，期間煙氣中的大部分硫將脫除，煙氣中的氟化氫與氯化氫等氣體也會得到有效的去除。在煙氣離開脫硫吸收塔收后將進入煙囪。煙氣在進入煙囪前會穿過換熱器，換熱器會對煙氣進行加溫。脫硫煙氣進入煙囪的溫度為80℃。石灰石-石膏濕法煙氣脫硫系統的構成較為復雜，其主要由吸收系統、吸收劑制備系統、煙氣系統、工藝水系統、排空系統、石膏脫水及貯存系統、廢水處理系統等子系統構成，各子系統都發揮了不可替代的作用。電廠吸收塔反應池中貯存了大量的石灰石-石膏漿液，這些漿液將進入吸收塔頂部的噴淋層中，該過程的動力由漿液循環泵提供。漿液在下落過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溶于水溶液中，漿液中的堿性物質會中和二氧化硫，從而實現煙氣的硫脫除。漿液吸收了二氧化硫氣體下落至吸收塔反應池，而經過脫硫處理后的煙氣將在吸收塔頂部完成翻轉，此后煙氣將向下流動，最終由煙氣出口進入煙氣再熱系統之中。氧化風機的作用是為漿液中亞硫酸鹽與碳酸鈣的化學反應提供足量的氧化空氣，在經過充分的反應后，吸收塔反應池中將積淀石膏。隨著時間的推移，溶液會逐漸析出石膏。吸收傳質過程為：溶質由氣相主體擴散至氣液兩相界面、氣體穿過相界面、氣體由液相界面擴散至主體。二氧化硫氣體抵達界面后，將立即與液體反應而到達平衡狀態。與液流主體相較，界面二氧化硫的平衡分壓相對較高。

2 脫硫系統堵塞與結垢等問題的處理與預防

2.1 堵塞、結構的發生機理

當系統處于氧化反應程度極低或氧氣含量嚴重不足的環境下，系統脫硫系統會生成已名為軟垢的物質，軟垢不斷積累會造成系統的結垢與堵塞。如果石膏的濃度過大，呈現出過飽和狀態，則石膏溶液中會出現晶束，晶束的長大需要一定時間，如果石膏漿液在吸收塔中停留的時間過短，則系統極有可能發生結垢甚至堵塞的現象。

2.2 關于系統結垢、堵塞的處理技術與預防對策

應當安排專業人員保障電除塵高壓電場的除塵效率，嚴防死守，杜絕一切隱患，防止噴嘴發生堵塞現象。應做好對氧化風機的檢修與維護工作，確保氧化風機能夠正常、高效地為吸收塔供氣，從而促使漿液中的石膏晶體的濃度處于合理的范圍之中。對溶液的PH值進行精準、合理的控制，防止系統運行過程中溶液的PH值發生大幅度變化。結合經驗，認為技術人員應當將吸收塔溶液的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，大量事實表明，該方法能在吸收塔堵塞、結垢的預防工作發揮顯著的作用。安排檢修經驗豐富的技術人員定期對系統各類設備開展檢修保養工作，及時替換嚴重受損的設備。

3 影響脫硫效率的因素

3.1 吸收劑與煙氣的接觸時間

煙氣經過換熱器到吸收塔后，煙氣由下向上流動，與石灰石漿液霧滴接觸并發生反應，二者接觸的時間越長，則化學反應進行的越充分，二氧化硫的脫除效果會更好。煙氣與吸收劑接觸時間越長，系統的脫硫效率就越高。

3.2 煙氣溫度

如果進入吸收塔的煙氣溫度比較高，則煙氣的壓力與流速數值將增大，從而導致脫硫效率的降低。結合相關理論可知，進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，漿液吸收二氧化硫氣體的效率最高。

3.3 液氣比及漿液循環量

液氣比增大，表明氣液接觸機率增加，脫硫率增大。但二氧化硫與吸收液有一個氣液平衡，液氣比超過一定值后，脫硫率將不在增加。初始的石灰石漿液噴淋下來后與煙氣接觸，SO2等氣體與石灰石漿液的反應并不完全，需要不斷地循環反應，增加漿液的循環量，也就加大了CaCO3與SO2的接觸反應機會，從而提高了脫硫效率。

3.4 煤質影響

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

3.5 煙氣粉塵

如果煙氣中粉塵含量較大，則在脫硫過程中，粉塵會大量進入吸收塔內，與石膏漿液與石灰石等物質混合，從而影響石灰石漿液對二氧化硫氣體的吸收效率。

3.6 煙氣中含油成分

當鍋爐投油燃燒，來不及退出電除塵、脫硫系統，煙氣中的油氣進入吸收塔，導致漿液污染，甚至脫硫系統中毒癱瘓。因此，嚴格執行《電除塵、脫硫系統投退管理規定》也是確保脫硫系統安全穩定運行的重要方面。

3.7 漿液pH值

如果漿液的PH值較高，則說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，相關研究表明，當漿液的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 結語

新形勢下做好電廠煙氣脫硫工作具有重要的現實意義，是推動環境友好型社會發展、遏制空氣污染蔓延趨勢的有效手段。目前，石灰石-石膏煙氣濕法脫硫技術能夠有效降低電廠煙氣中二氧化硫、氯化氫、氯化氫等物質的含量，所以要大力發展、優化該項脫硫技術，從而實現電力工業的可持續發展。

參考文獻

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