摘 要

石(shi)灰石(shi)濕(shi)法(fa)(fa)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)（WFGD）技(ji)術(shu)被國內(nei)電廠廣(guang)泛應用(yong)，就 WFGD 法(fa)(fa)而言，從脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)系(xi)統的專業角度出發，重點分析了對濕(shi)法(fa)(fa)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)系(xi)統現場運(yun)(yun)行影響效(xiao)率的關鍵因素，并提(ti)出提(ti)高脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)效(xiao)率的建議，能(neng)夠(gou)確保脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)吸收塔(ta)長(chang)期穩定運(yun)(yun)行，達到良好的脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)效(xiao)果。

隨著大氣環(huan)保標準(zhun)的不斷(duan)提高，國內的燃(ran)煤(mei)電廠(chang)大多已(yi)完(wan)成了脫硫系統的建立(li)，并進一步進行超低排放(fang)改造。石(shi)灰石(shi) –石(shi)膏濕(shi)法脫硫（WFGD）作為(wei)廣泛使用(yong)的脫硫技術，化學反

應(ying)步驟較多，對(dui)反(fan)應(ying)條件要求較高，因此協調各方(fang)面因素改進脫(tuo)硫(liu)工藝從而提高脫(tuo)硫(liu)效率勢(shi)在必行(xing)。研究影(ying)響脫(tuo)硫(liu)系(xi)統效率的關鍵因素，對(dui)目(mu)前日益嚴峻的大(da)氣環境來(lai)說，對(dui)于大(da)型火力電(dian)廠的脫(tuo)硫(liu)工作(zuo)的平穩高效運行(xing)具有一定(ding)指(zhi)導意(yi)義。

1 脫(tuo)硫效率

目前，90% 以上(shang)燃(ran)煤電廠采用石(shi)灰石(shi) - 石(shi)膏濕法脫硫(liu)（WFGD）工藝。而煙氣脫硫(liu)效率是(shi)指石(shi)灰石(shi) - 石(shi)膏濕法吸收(shou)塔反應裝置(zhi)吸收(shou) SO2能(neng)力(li)的(de)大小(xiao)。脫硫(liu)效率是(shi)判斷吸收(shou)裝置(zhi)脫硫(liu)反應進行(xing)情況，現場運(yun)行(xing)人員能(neng)夠根(gen)據其(qi)及時找到缺陷(xian)，并(bing)通(tong)過調整與脫硫(liu)效率的(de)高低(di)和系(xi)統的(de)穩定(ding)運(yun)行(xing)密切相關的(de)參數，進而使煙氣達到排(pai)放要求(qiu)。

脫硫效率(lv)按如下公(gong)式計算 ：

2 影響脫(tuo)硫效(xiao)率(lv)的因(yin)素

2.1 吸收塔(ta)漿液pH值對(dui)脫(tuo)硫效率的影(ying)響

實驗證明，漿(jiang)(jiang)液(ye) pH 值(zhi)(zhi)是影(ying)響脫(tuo)硫(liu)效(xiao)率、脫(tuo)硫(liu)產(chan)物(wu)(wu)成分的(de)(de)關鍵參數。當漿(jiang)(jiang)料的(de)(de) pH 值(zhi)(zhi)較小時，它將有助于石灰石中(zhong)Ca2+的(de)(de)溶解，但二氧化硫(liu) SO2的(de)(de)吸收(shou)速率也(ye)會(hui)(hui)降(jiang)低(di)，更難溶于漿(jiang)(jiang)料中(zhong)，效(xiao)率大大降(jiang)低(di)，并且 pH 值(zhi)(zhi)將逐漸降(jiang)低(di)，酸度(du)增強，會(hui)(hui)有一定程度(du)的(de)(de)腐(fu)蝕 ；pH 值(zhi)(zhi)越高(gao)，總傳質(zhi)系數越大，減緩CaSO3· 1/2H2O 向 CaSO4· 1/2H2O 轉換的(de)(de)反應(ying)速率，這不利于SO2的(de)(de)吸收(shou)，從而形成液(ye)膜阻礙反應(ying)吸收(shou)進(jin)一步進(jin)行。此外，pH 值(zhi)(zhi)過高(gao)可(ke)能使脫(tuo)硫(liu)產(chan)物(wu)(wu)結(jie)晶在(zai)管道或(huo)其(qi)他部位上，會(hui)(hui)加劇管道和噴嘴(zui)的(de)(de)磨損。

建議(yi)，針對實際的脫硫吸收塔情況，燃燒(shao)負荷設計要求的煤質參數，漿(jiang)液(ye) pH 值控制在5.5~5.7。

2.2 吸收塔漿(jiang)液(ye)濃度對脫(tuo)硫效率的影響

影響(xiang)脫(tuo)硫效果的吸收塔(ta)(ta)漿液(ye)成分主(zhu)要(yao)包(bao)括碳(tan)酸(suan)(suan)(suan)鈣(gai)、鹽(yan)酸(suan)(suan)(suan)不溶物和亞(ya)硫酸(suan)(suan)(suan)鈣(gai)。在(zai)現場脫(tuo)硫系統中，吸收塔(ta)(ta)漿液(ye)的濃度不斷增加(jia)，這將逐漸減少(shao)亞(ya)硫酸(suan)(suan)(suan)鈣(gai) CaSO3· 0.5H2O 與 O2的接觸(chu)機(ji)會(hui)，漿液(ye)量持續增加(jia)將引(yin)起吸收劑過飽(bao)和聚集，這使石(shi)灰石(shi)屏蔽并阻礙了吸收液(ye)中二氧化(hua)硫與碳(tan)酸(suan)(suan)(suan)鈣(gai)的接觸(chu)。另外(wai)，二氧化(hua)硫的累積增加(jia)導(dao)致 pH 值降低，減緩(huan)了吸收塔(ta)(ta) SO2的吸收速率，降低了脫(tuo)硫效率。一般(ban)要(yao)求亞(ya)硫酸(suan)(suan)(suan)鈣(gai)質量分數在(zai)0.3%以下。

2.3 液(ye)氣比(bi)對脫硫效(xiao)率的影響

SO2的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)收(shou)過程(cheng)是(shi)(shi)在吸(xi)(xi)收(shou)塔內(nei)完成的(de)(de)(de)，主(zhu)要過程(cheng)就(jiu)是(shi)(shi)煙氣(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)二氧(yang)(yang)化(hua)硫(liu)在有空氣(qi)參與(yu)的(de)(de)(de)狀(zhuang)態下(xia)借助(zhu)氧(yang)(yang)氣(qi)的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)作用與(yu)吸(xi)(xi)收(shou)漿(jiang)液(ye)(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)碳(tan)酸鈣進行(xing)化(hua)學反應從(cong)而被吸(xi)(xi)收(shou)。SO2的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)收(shou)效(xiao)(xiao)果(guo)與(yu)液(ye)(ye)氣(qi)比(bi)有關。所謂的(de)(de)(de)（如圖1）液(ye)(ye)氣(qi)比(bi)即一(yi)定的(de)(de)(de)時間內(nei)，吸(xi)(xi)收(shou)裝置(zhi)內(nei)石(shi)灰石(shi)漿(jiang)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)噴淋量與(yu)脫(tuo)硫(liu)吸(xi)(xi)收(shou)反應裝置(zhi)的(de)(de)(de)煙氣(qi)量比(bi)值(zhi)，是(shi)(shi)脫(tuo)硫(liu)效(xiao)(xiao)率的(de)(de)(de)關鍵(jian)影(ying)響(xiang)參數。在（WFGD）濕法脫(tuo)硫(liu)系統中(zhong)，提高液(ye)(ye)氣(qi)比(bi)，使吸(xi)(xi)收(shou)塔內(nei)漿(jiang)液(ye)(ye)劇(ju)烈湍動，增大了漿(jiang)液(ye)(ye)噴淋密(mi)度，增加了氣(qi) – 液(ye)(ye)傳(chuan)質(zhi)面積，提高了吸(xi)(xi)收(shou)塔的(de)(de)(de)脫(tuo)硫(liu)效(xiao)(xiao)率。一(yi)般(ban)情(qing)況(kuang)下(xia)，運行(xing)人(ren)員應根據(ju) SO2吸(xi)(xi)收(shou)的(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)果(guo)和出口數據(ju)及脫(tuo)硫(liu)效(xiao)(xiao)率等(deng)因素來開啟(qi)循(xun)環漿(jiang)液(ye)(ye)泵的(de)(de)(de)數量，調整(zheng)液(ye)(ye)氣(qi)比(bi)的(de)(de)(de)比(bi)值(zhi)，將液(ye)(ye)氣(qi)比(bi)調整(zheng)到一(yi)個合適的(de)(de)(de)數據(ju)，確保達(da)到環保排(pai)放(fang)指標(biao)的(de)(de)(de)要求，同時降低運行(xing)費(fei)用。

圖1 液氣比(bi)對脫硫(liu)效率的影(ying)響(xiang)

隨著脫(tuo)硫反應的(de)長時(shi)間運(yun)行(xing)，泵的(de)出力降低，液氣(qi)比下降，這就(jiu)要求為保證一定的(de)脫(tuo)硫效(xiao)率，要根(gen)據具體(ti)情(qing)況建議調(diao)整設備，如切換循環泵，或進行(xing)多次反沖洗從而提(ti)高比，將(jiang)煙氣(qi)中的(de) SO2脫(tuo)除(chu)掉，達到煙氣(qi)凈化(hua)的(de)目的(de)。

2.4 煙氣性(xing)質對脫硫效率的影響

從(cong)（WFGD）濕法脫硫(liu)的角度(du)(du)進行分析(xi)，除了脫硫(liu)設備(bei)正常運行外，煙氣量會(hui)隨著負荷變化比較頻繁而(er)惡劣，當(dang)原(yuan)煙氣中(zhong)二氧化硫(liu)的濃度(du)(du)含量超過技術協議(yi)值時，脫硫(liu)效率也會(hui)惡劣變化。

吸收塔入(ru)口硫分濃度高，超過技術協議(yi)設計值，會(hui)導致脫硫效(xiao)率(lv)下降。

煙氣(qi)含塵量越高(gao)，飛(fei)灰中(zhong)的(de)重(zhong)金(jin)屬離子會抑制脫(tuo)硫(liu)(liu)反應的(de)繼續，阻礙鈣離子與二氧化(hua)硫(liu)(liu)的(de)接觸，降低(di)了脫(tuo)硫(liu)(liu)效(xiao)率。

鑒于以上煙氣性質(zhi)惡劣的影響脫硫反應，建議(yi)現場運行采取以下對(dui)策 ：控制好鍋(guo)爐的燃(ran)燒和(he)電除塵(chen)器的運行，使進(jin)入 FGD 系統的煙氣參數在設計范(fan)圍內(nei)。

2.5 石灰石特性對(dui)脫硫(liu)效率(lv)的影響

吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)劑品質(zhi)直(zhi)接影響脫(tuo)硫系統的設計和(he)(he)可靠運行，根據（HJT 179—2005）標準要(yao)(yao)求，脫(tuo)硫系統選擇吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)劑的要(yao)(yao)求包括：純(chun)度(du)、MgCO3含(han)量(liang)(liang)、酸(suan)不溶性(xing)(xing)物、細度(du)、硬度(du)和(he)(he)活(huo)性(xing)(xing)等方面(mian)的要(yao)(yao)求。一(yi)般而言，石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)(hui)石(shi)(shi)(shi)最低(di)要(yao)(yao)求 90% 通過 250目篩(shai)，石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)(hui)石(shi)(shi)(shi)純(chun)度(du)一(yi)般要(yao)(yao)求大(da)(da)(da)于 90%，若石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)(hui)石(shi)(shi)(shi)純(chun)度(du)低(di)于90%，雜志SiO2含(han)量(liang)(liang)高(gao)(gao)(gao)，石(shi)(shi)(shi)料(liao)硬度(du)大(da)(da)(da)，導(dao)致(zhi)濕(shi)磨系統的出(chu)力(li)低(di)、顆粒度(du)粗，漿(jiang)液質(zhi)量(liang)(liang)差。石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)(hui)石(shi)(shi)(shi)顆粒粒徑(jing)越(yue)(yue)(yue)小，其比表(biao)面(mian)積越(yue)(yue)(yue)大(da)(da)(da)，在吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)塔(ta)漿(jiang)液里反應(ying)(ying)比表(biao)面(mian)積越(yue)(yue)(yue)大(da)(da)(da)，反應(ying)(ying)越(yue)(yue)(yue)充(chong)分，吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)速(su)(su)率越(yue)(yue)(yue)快，石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)(hui)石(shi)(shi)(shi)利(li)用(yong)率越(yue)(yue)(yue)高(gao)(gao)(gao)，脫(tuo)硫效率越(yue)(yue)(yue)高(gao)(gao)(gao) ；吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)劑活(huo)性(xing)(xing)影響到吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)劑溶解(jie)度(du)和(he)(he)溶解(jie)速(su)(su)度(du)，活(huo)性(xing)(xing)較高(gao)(gao)(gao)的石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)(hui)石(shi)(shi)(shi)在保持相同的石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)(hui)石(shi)(shi)(shi)利(li)用(yong)率的情況下，活(huo)性(xing)(xing)隨著碳(tan)酸(suan)鈣含(han)量(liang)(liang)增加而提高(gao)(gao)(gao)，石(shi)(shi)(shi)膏純(chun)度(du)也相應(ying)(ying)提高(gao)(gao)(gao)。

建議對(dui)策 ：嚴格執(zhi)行(xing)把控石灰石入(ru)廠檢查(cha)質(zhi)量和采制化制度，對(dui)不合格的石灰石進行(xing)退(tui)回。

3 結(jie)語

我國的(de)大氣污染主要以(yi)煤(mei)(mei)煙型為主，燃煤(mei)(mei)釋放的(de)二氧(yang)化硫(liu)(liu)(liu)對(dui)(dui)人類健康(kang)和生態環境系(xi)(xi)統等造成了(le)嚴(yan)重(zhong)的(de)危害，因此控制二氧(yang)化硫(liu)(liu)(liu)的(de)排放至關(guan)重(zhong)要。本文(wen)結合(he)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)反應原(yuan)理及脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)現場實(shi)踐，對(dui)(dui)石灰石 - 石膏濕法脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)系(xi)(xi)統（WFGD）在實(shi)際的(de)應用中影響(xiang)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)效率的(de)各種因素進行分析(xi)，并(bing)針對(dui)(dui)性地提出相(xiang)應措施，確保脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)運行的(de)相(xiang)關(guan)參數控制在合(he)適的(de)范圍內，以(yi)確保脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)工藝(yi)達到控制要求，為脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)過(guo)程提供經(jing)驗借鑒和科(ke)學指導。

新澤CEMS在(zai)線分析(xi)的(de)(de)可靠性(xing)，主要(yao)決定于測量(liang)儀(yi)表及(ji)樣(yang)品(pin)處(chu)理系統(tong)的(de)(de)設計選(xuan)(xuan)型及(ji)配置，測量(liang)儀(yi)表及(ji)系統(tong)部件的(de)(de)選(xuan)(xuan)型必(bi)須(xu)適用、可靠，材質(zhi)必(bi)須(xu)滿(man)足防腐(fu)蝕要(yao)求。例如，與煙氣(qi)接(jie)觸的(de)(de)管道及(ji)部件必(bi)須(xu)選(xuan)(xuan)用耐腐(fu)蝕的(de)(de)聚四氟乙烯或(huo)316不銹鋼材質(zhi)，探頭、取樣(yang)泵、除濕器等(deng)必(bi)須(xu)耐腐(fu)蝕。系統(tong)安裝調試中(zhong)，特別注意確(que)保(bao)煙氣(qi)采樣(yang)、傳輸中(zhong)要(yao)加熱保(bao)溫在(zai)煙氣(qi)露(lu)點(dian)之上，同時要(yao)保(bao)證煙氣(qi)除濕過(guo)程的(de)(de)快速除水，避免被測組(zu)分被水分吸收而(er)流失(shi)，以確(que)保(bao)樣(yang)氣(qi)的(de)(de)真(zhen)實性(xing)。歡迎咨詢！