影响湿法烟气脱硫效率的因素分析孙振

影响湿法烟气脱硫效率的因素分析孙振

孙振

天津渤化永利热电有限公司天津300451

摘要：我国是硫资源缺乏而煤含硫高的地区，大力发展湿法脱硫技术，不仅能解决煤电产业脱硫的现实难题，还保护了环境，真正做到了节能环保，适合中国的国情。所以当脱硫效率降低时，应首先对装置进行细致排查，在此基础上找到诱发原因，提出相应的合理高效的解决办法，保证脱硫效率达到有关标准规定的要求，对大型火力电厂的脱硫工作的平稳高效运行具有一定指导意义。本文首先阐述了影响脱硫效率的主要因素，并对湿法脱硫系统运行与调整进行了探讨。

关键词：湿法烟气；脱硫系统；脱硫效率；影响因素

引言：

氧化硫是主要的大气污染物之一，而燃煤供电是它的主要来源。石灰石一石膏湿法烟气脱硫由于其技术成熟，运行稳定且成本相对低廉而占据了世界75％的脱硫市场。石灰石．石膏湿法烟气脱硫工艺复杂，化学反应步骤较多，对反应条件要求较高，因此协调各方面因素改进脱硫工艺从而提高脱硫效率势在必行。

1影响脱硫效率的主要因素

1.1烟气入口参数问题

脱硫效率是指脱硫系统脱除的二氧化硫含量与原烟气中二氧化硫含量的比值。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫和浆液中的碳酸钙以及鼓人的氧化空气发生一系列化学反应从而被脱除，最终得到石膏。从控制变量法的角度进行分析，在脱硫系统设备运行方式、运行条件等其他因素不变的情况下，当处理烟气量和原烟气中二氧化硫的含量升高时，脱硫效率将下降。因为入口二氧化硫的增加，循环浆液中的碱量迅速降低，造成浆液液滴吸收二氧化硫能力下降；烟气流速同样是影响脱硫效率的因素之一，烟气流速越快，浆液液滴下降过程中被扰动的频率越高，从而烟气中的二氧化硫与浆液的反应速度提高，脱硫效率降低；此外循环浆液的密度对脱硫效率也有一定影响。

1.2入口烟气二氧化硫浓度

二氧化硫的吸收实质上是一个可逆反应，各个组分的浓度都会对于平衡浓度形成制约，依据双膜理论，如果其他的因素保持不变，使得吸收塔入口处的烟气中二氧化硫浓度得以增加，一方面能增大脱硫效率，二氧化硫的浓度增大就使得气相主体中二氧化硫的分压增大，这样就能够使得气液传质的推动力得以有效的增加，十分有利于二氧化硫通过浆液表面向浆液内部进行扩散，使得反应的速度大大增加，从而进一步地提高脱硫效率。但是另一方面，由于过高的二氧化硫浓度会使得浆液中的碱性加速耗尽，从而使得吸收二氧化硫的液膜阻力大大增加，进而造成脱硫效率的降低。因此，入口烟气的二氧化碳浓度设计应综合考虑煤种、烟气的脱硫效率、成本核算等实际情况。

1.3液气比及浆液循环量

液气比指在吸收塔、解吸塔、凉水塔等气液接触设备中液体与气体的流量之比。酸性气体的吸收所需要的表面积是由液气比来决定的，如果保证其它的参数固定不变，而使得液气比提高，这样就相当于使得吸收塔的喷淋密度得以增加，从而有效地增加气液之间的接触面积，进而有效地使得吸收过程中的推动力得以增加，从而有效地提高脱硫的效率。二氧化硫和吸收液之间往往存在着一个气液平衡，如果液气比超过了一定的限值，会使得吸收剂以及动力的消耗急剧增加，但脱硫效率却几乎没有什么改变。如果对于浆液的循环量加以增加，就会使得碳酸钙和二氧化硫接触反应的机会大大增加，从而也能够使得二氧化硫的去除率得以提高。增加浆液的循环量，将促进混合浆液中的亚硫酸根氧化成硫酸根，有利于石膏的形成。

1.4吸收塔内吸收液问题

由湿法脱硫系统作用原理可得，影响脱硫效果的吸收塔浆液成分主要包括碳酸钙、盐酸不溶物和亚硫酸钙。在一定范围内，碳酸钙含量越高，脱硫效果越好。但碳酸钙含量如果过高，便会导致石灰石屏蔽，阻碍二氧化硫与吸收液中碳酸钙的接触，从而降低脱硫效率。另一方面碳酸钙含量高会导致系统污垢过多甚至堵塞系统，因此一般要求碳酸钙质量分数在3％左右；烟尘是吸收塔浆液中盐酸不溶物的主要组成部分，盐酸不溶物含量高，同样也会造成石灰石屏蔽，明显影响脱硫效率，因而一般要求盐酸不溶物质量分数在5％以下；亚硫酸钙含量高则说明系统的氧化效果不好，会对脱硫效率有不利影响，而且亚硫酸钙含量高也容易造成系统的结垢和堵塞，一般要求亚硫酸钙质量分数在0.3％以下。除了以上几点之外，作为制作吸收浆液的主要成分，石灰石品质同样会影响吸收浆液的质量。石灰石的质量主要受到颗粒直径、碳酸钙含量、碳酸镁含量以及盐酸不溶物含量等因素影响，由已有的研究经验可知石灰石越细，反应效果就越好；碳酸钙含量越高，石灰石中的活性成分含量也就越高，石灰石的品质就越好，所以通常要求石灰石中的碳酸钙质量分数高于90％。

2湿法脱硫系统运行与调整

2.1注意事项

具体如下：第一，加强与锅炉的联系，确保机组的安全运行。第二，监视各测点参数运行在控制范围内，保证PH值在5.2~5.8，吸收塔出口SO2浓度在35mg/m3以下。在运行过程中应根据机组负荷及脱硫效果决定循环泵的运行台数，至少应保证两台循环泵运行。经常检查循环泵电流、温度、振动等正常。第三，在保证出口排放达标的前提下，合理调整，经济运行。第四，工作介质为浆液的设备停用后必须进行充分冲洗。第五，严禁设备的电动机电流超过额定值运行。第六，经常监视各个箱、罐、坑的液位，投入自动时要经常检查确认设备能正常启停，备用设备要保证处于良好的备用状态。第七，经常监视工艺水压力、除雾器冲洗水压力，压缩空气的压力在正常范围内。第八，输送浆液设备根据其流量和压力的变化及时分析判断是管道是否出现沉积、结垢现象，采取措施及时处理。第九，正常情况下，吸收塔运行的浆液循环泵数量不得少于2台。

2.2吸收塔的液位调整

如液位过高，全关除雾器冲洗水门、吸收塔补充水门和滤液池回水。必要时，可将吸收塔浆液排至事故浆液箱。如液位过低，可开启滤液池回水，同时开大除雾器冲洗水门及吸收塔补充水门。

2.3吸收塔浆液密度调整

吸收塔浆液密度为1110~1190kg/m3。密度达到出石膏标准时，应及时出石膏。设备故障无法出石膏时，可将密度高浆液打至事故浆液箱，再向吸收塔补水以降低吸收塔浆液浓度。

2.4吸收塔的PH调整

正常运行时，吸收塔浆液PH值控制在5.2~5.8之间；各塔的供浆量应保证PH值在规定范围内。在满足出口SO2浓度达标的情况下，在PH值控制范围内，适量减少供浆量。在PH值控制范围内的基础上，当出口SO2浓度大于35mg/Nm3无法降低，应增加浆液循环泵投运台数，若仍无法降低，应汇报值长申请降低锅炉负荷运行。

结束语：

总而言之，湿法烟气脱硫工艺相当成熟，而影响湿法烟气脱硫效率的因素有很多，在湿法烟气脱硫进程中，液气比越大，烟气与脱硫剂的接触反应时间越长，浆液的循环量多，烟气温度越低，烟气中氧气含量高、粉尘浓度低等都会对于提高烟气脱硫效率有一定的作用。因此，要确定适合本厂的控制标准，来提高脱硫效率。

参考文献：

[1]郑炜，章拔群，张建立，卓小玲.烟气湿法脱硫效率影响的因素[J].中国新技术新产品.2010（06）

[2]崔向丽，邓徐帧，胡文胜，刘畅.湿法烟气脱硫液气比的影响因素及参数确定[J].电力科技与环保.2010（03）

[3]杨立君，申作君.湿法烟气脱硫装置效率低的原因及措施[J].电力科学与工程.2010（06）