摘 要

石灰石濕法脫硫（WFGD）技術(shù)被國(guó)內(nèi)電廠廣泛應(yīng)用，就 WFGD 法而言，從脫硫系統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)角度出發(fā)，重點(diǎn)分析了對(duì)濕法脫硫系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行影響效率的關(guān)鍵因素，并提出提高脫硫效率的建議，能夠確保脫硫吸收塔長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，達(dá)到良好的脫硫效果。

隨著大氣環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，國(guó)內(nèi)的燃煤電廠大多已完成了脫硫系統(tǒng)的建立，并進(jìn)一步進(jìn)行超低排放改造。石灰石 –石膏濕法脫硫（WFGD）作為廣泛使用的脫硫技術(shù)，化學(xué)反

應(yīng)步驟較多，對(duì)反應(yīng)條件要求較高，因此協(xié)調(diào)各方面因素改進(jìn)脫硫工藝從而提高脫硫效率勢(shì)在必行。研究影響脫硫系統(tǒng)效率的關(guān)鍵因素，對(duì)目前日益嚴(yán)峻的大氣環(huán)境來(lái)說(shuō)，對(duì)于大型火力電廠的脫硫工作的平穩(wěn)高效運(yùn)行具有一定指導(dǎo)意義。

1 脫硫效率

目前，90% 以上燃煤電廠采用石灰石 - 石膏濕法脫硫（WFGD）工藝。而煙氣脫硫效率是指石灰石 - 石膏濕法吸收塔反應(yīng)裝置吸收 SO2能力的大小。脫硫效率是判斷吸收裝置脫硫反應(yīng)進(jìn)行情況，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員能夠根據(jù)其及時(shí)找到缺陷，并通過(guò)調(diào)整與脫硫效率的高低和系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行密切相關(guān)的參數(shù)，進(jìn)而使煙氣達(dá)到排放要求。

脫硫效率按如下公式計(jì)算 ：

2 影響脫硫效率的因素

2.1 吸收塔漿液pH值對(duì)脫硫效率的影響

實(shí)驗(yàn)證明，漿液 pH 值是影響脫硫效率、脫硫產(chǎn)物成分的關(guān)鍵參數(shù)。當(dāng)漿料的 pH 值較小時(shí)，它將有助于石灰石中Ca2+的溶解，但二氧化硫 SO2的吸收速率也會(huì)降低，更難溶于漿料中，效率大大降低，并且 pH 值將逐漸降低，酸度增強(qiáng)，會(huì)有一定程度的腐蝕 ；pH 值越高，總傳質(zhì)系數(shù)越大，減緩CaSO3· 1/2H2O 向 CaSO4· 1/2H2O 轉(zhuǎn)換的反應(yīng)速率，這不利于SO2的吸收，從而形成液膜阻礙反應(yīng)吸收進(jìn)一步進(jìn)行。此外，pH 值過(guò)高可能使脫硫產(chǎn)物結(jié)晶在管道或其他部位上，會(huì)加劇管道和噴嘴的磨損。

建議，針對(duì)實(shí)際的脫硫吸收塔情況，燃燒負(fù)荷設(shè)計(jì)要求的煤質(zhì)參數(shù)，漿液 pH 值控制在5.5~5.7。

2.2 吸收塔漿液濃度對(duì)脫硫效率的影響

影響脫硫效果的吸收塔漿液成分主要包括碳酸鈣、鹽酸不溶物和亞硫酸鈣。在現(xiàn)場(chǎng)脫硫系統(tǒng)中，吸收塔漿液的濃度不斷增加，這將逐漸減少亞硫酸鈣 CaSO3· 0.5H2O 與 O2的接觸機(jī)會(huì)，漿液量持續(xù)增加將引起吸收劑過(guò)飽和聚集，這使石灰石屏蔽并阻礙了吸收液中二氧化硫與碳酸鈣的接觸。另外，二氧化硫的累積增加導(dǎo)致 pH 值降低，減緩了吸收塔 SO2的吸收速率，降低了脫硫效率。一般要求亞硫酸鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.3%以下。

2.3 液氣比對(duì)脫硫效率的影響

SO2的吸收過(guò)程是在吸收塔內(nèi)完成的，主要過(guò)程就是煙氣中的二氧化硫在有空氣參與的狀態(tài)下借助氧氣的氧化作用與吸收漿液中的碳酸鈣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)從而被吸收。SO2的吸收效果與液氣比有關(guān)。所謂的（如圖1）液氣比即一定的時(shí)間內(nèi)，吸收裝置內(nèi)石灰石漿液的噴淋量與脫硫吸收反應(yīng)裝置的煙氣量比值，是脫硫效率的關(guān)鍵影響參數(shù)。在（WFGD）濕法脫硫系統(tǒng)中，提高液氣比，使吸收塔內(nèi)漿液劇烈湍動(dòng)，增大了漿液噴淋密度，增加了氣 – 液傳質(zhì)面積，提高了吸收塔的脫硫效率。一般情況下，運(yùn)行人員應(yīng)根據(jù) SO2吸收的效果和出口數(shù)據(jù)及脫硫效率等因素來(lái)開(kāi)啟循環(huán)漿液泵的數(shù)量，調(diào)整液氣比的比值，將液氣比調(diào)整到一個(gè)合適的數(shù)據(jù)，確保達(dá)到環(huán)保排放指標(biāo)的要求，同時(shí)降低運(yùn)行費(fèi)用。

圖1 液氣比對(duì)脫硫效率的影響

隨著脫硫反應(yīng)的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，泵的出力降低，液氣比下降，這就要求為保證一定的脫硫效率，要根據(jù)具體情況建議調(diào)整設(shè)備，如切換循環(huán)泵，或進(jìn)行多次反沖洗從而提高比，將煙氣中的 SO2脫除掉，達(dá)到煙氣凈化的目的。

2.4 煙氣性質(zhì)對(duì)脫硫效率的影響

從（WFGD）濕法脫硫的角度進(jìn)行分析，除了脫硫設(shè)備正常運(yùn)行外，煙氣量會(huì)隨著負(fù)荷變化比較頻繁而惡劣，當(dāng)原煙氣中二氧化硫的濃度含量超過(guò)技術(shù)協(xié)議值時(shí)，脫硫效率也會(huì)惡劣變化。

吸收塔入口硫分濃度高，超過(guò)技術(shù)協(xié)議設(shè)計(jì)值，會(huì)導(dǎo)致脫硫效率下降。

煙氣含塵量越高，飛灰中的重金屬離子會(huì)抑制脫硫反應(yīng)的繼續(xù)，阻礙鈣離子與二氧化硫的接觸，降低了脫硫效率。

鑒于以上煙氣性質(zhì)惡劣的影響脫硫反應(yīng)，建議現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行采取以下對(duì)策 ：控制好鍋爐的燃燒和電除塵器的運(yùn)行，使進(jìn)入 FGD 系統(tǒng)的煙氣參數(shù)在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。

2.5 石灰石特性對(duì)脫硫效率的影響

吸收劑品質(zhì)直接影響脫硫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和可靠運(yùn)行，根據(jù)（HJT 179—2005）標(biāo)準(zhǔn)要求，脫硫系統(tǒng)選擇吸收劑的要求包括：純度、MgCO3含量、酸不溶性物、細(xì)度、硬度和活性等方面的要求。一般而言，石灰石最低要求 90% 通過(guò) 250目篩，石灰石純度一般要求大于 90%，若石灰石純度低于90%，雜志SiO2含量高，石料硬度大，導(dǎo)致濕磨系統(tǒng)的出力低、顆粒度粗，漿液質(zhì)量差。石灰石顆粒粒徑越小，其比表面積越大，在吸收塔漿液里反應(yīng)比表面積越大，反應(yīng)越充分，吸收速率越快，石灰石利用率越高，脫硫效率越高 ；吸收劑活性影響到吸收劑溶解度和溶解速度，活性較高的石灰石在保持相同的石灰石利用率的情況下，活性隨著碳酸鈣含量增加而提高，石膏純度也相應(yīng)提高。

建議對(duì)策 ：嚴(yán)格執(zhí)行把控石灰石入廠檢查質(zhì)量和采制化制度，對(duì)不合格的石灰石進(jìn)行退回。

3 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)的大氣污染主要以煤煙型為主，燃煤釋放的二氧化硫?qū)θ祟?lèi)健康和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)等造成了嚴(yán)重的危害，因此控制二氧化硫的排放至關(guān)重要。本文結(jié)合脫硫反應(yīng)原理及脫硫現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，對(duì)石灰石 - 石膏濕法脫硫系統(tǒng)（WFGD）在實(shí)際的應(yīng)用中影響脫硫效率的各種因素進(jìn)行分析，并針對(duì)性地提出相應(yīng)措施，確保脫硫運(yùn)行的相關(guān)參數(shù)控制在合適的范圍內(nèi)，以確保脫硫工藝達(dá)到控制要求，為脫硫過(guò)程提供經(jīng)驗(yàn)借鑒和科學(xué)指導(dǎo)。

新澤CEMS在線分析的可靠性，主要決定于測(cè)量?jī)x表及樣品處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選型及配置，測(cè)量?jī)x表及系統(tǒng)部件的選型必須適用、可靠，材質(zhì)必須滿足防腐蝕要求。例如，與煙氣接觸的管道及部件必須選用耐腐蝕的聚四氟乙烯或316不銹鋼材質(zhì)，探頭、取樣泵、除濕器等必須耐腐蝕。系統(tǒng)安裝調(diào)試中，特別注意確保煙氣采樣、傳輸中要加熱保溫在煙氣露點(diǎn)之上，同時(shí)要保證煙氣除濕過(guò)程的快速除水，避免被測(cè)組分被水分吸收而流失，以確保樣氣的真實(shí)性。歡迎咨詢！