火力發(fā)電廠中的石灰石石膏濕法煙氣脫硫方法分析

摘 要：石灰石石膏濕法煙氣脫硫工藝最為常見，總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)，對(duì)各影響因素進(jìn)行重點(diǎn)分析，做好各項(xiàng)參數(shù)控制，確?？梢赃_(dá)到預(yù)期的脫硫效果。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；石灰石石膏濕法；煙氣脫硫

石灰石石膏濕法煙氣脫硫工藝在火力發(fā)電廠中應(yīng)用比較廣泛，系統(tǒng)復(fù)雜度較高，在實(shí)際應(yīng)用中受到內(nèi)外各項(xiàng)因素的影響也比較大，為保證達(dá)到最佳脫硫效果，必須要做好各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)計(jì)，同時(shí)還要兼顧各項(xiàng)影響因素的控制，提高工藝實(shí)施綜合效果。

一、石灰石石膏濕法煙氣脫硫工藝原理

石灰石石膏濕法煙氣脫硫效率高，且可選吸收劑種類多，實(shí)際應(yīng)用成本較低，再加上副產(chǎn)品可回收利用，決定了其在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用的廣泛性。整個(gè)工藝反應(yīng)過程均在吸收塔內(nèi)進(jìn)行，送入到吸收塔的吸收劑石灰石漿液，通過煙氣再熱器冷卻處理后，將會(huì)與進(jìn)入到吸收塔內(nèi)的煙氣進(jìn)行充分混合，這樣煙氣內(nèi)SO2便會(huì)與吸收漿液內(nèi)的CaCO3、鼓入空氣內(nèi)的O2產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，最終生成CaSO4·2H2O，達(dá)到煙氣脫硫效果。[1]最后經(jīng)過脫硫處理后的煙氣，依次經(jīng)過除霧器與煙氣再熱器處理，通過煙囪排放到大氣內(nèi)。

二、石灰石石膏濕法煙氣脫硫影響因素

（一）吸收漿液pH值

很多情況下因?yàn)閜H值不合理，或者吸收塔內(nèi)吸收漿液pH值劇烈變化，會(huì)造成吸收塔壁上結(jié)垢，使得脫硫系統(tǒng)各設(shè)備被堵塞，腐蝕加重，造成設(shè)備損壞。pH值減小后，漿液內(nèi)的亞硫酸鹽溶解度提高，而硫酸鹽溶解度降低，在較短的時(shí)間內(nèi)將會(huì)析出大量的石膏，在系統(tǒng)設(shè)備中生成以硫酸鈣為主的硬垢；pH值增大后，漿液內(nèi)亞硫酸鹽溶解度降低，使得亞硫酸鹽被析出，最后將會(huì)在系統(tǒng)設(shè)備內(nèi)生成以亞硫酸鈣為主的軟垢。當(dāng)pH持續(xù)升高達(dá)到一定限度后，漿液會(huì)呈堿性狀態(tài)，系統(tǒng)設(shè)備內(nèi)則會(huì)生成碳酸鈣硬垢。結(jié)合經(jīng)驗(yàn)可知較高pH值更有利于脫硫系統(tǒng)對(duì)二氧化硫的吸收，當(dāng)pH值為6時(shí)，將會(huì)達(dá)到最佳吸收效果。但同時(shí)較高pH值還會(huì)對(duì)漿液內(nèi)亞硫酸鈣的氧化與石灰石溶解產(chǎn)生抑制，副產(chǎn)品石膏內(nèi)將會(huì)存在大量脫水難度大的亞硫酸鈣與石灰石顆粒，石灰石利用率降低，造成脫硫工藝成本增加，并且石膏難以回收利用。[2]因此，務(wù)必要做好pH值的科學(xué)選擇，避免設(shè)備結(jié)垢的同時(shí)，還需要保證較高的脫硫效果，一般控制在5.3～5.8最佳。

（二）石灰石粒度

一般來講在一定質(zhì)量下，所選石灰石顆粒細(xì)度越小，將于吸收漿液有更大的接觸表面積，進(jìn)而脫硫效果越明顯，吸收速率越快，脫硫反應(yīng)也更為充分，可保證石灰石顆粒有較高利用率。但是從原材料制作角度分析，石灰石粒度越細(xì)，則研磨系統(tǒng)所需電力支持越高，成本也就越高。選擇時(shí)應(yīng)從脫硫效率以及電耗兩個(gè)方面著手進(jìn)行分析，保證脫硫最高效益。

（三）液氣比

液氣比值大小影響著脫硫系統(tǒng)石灰石耗量，系統(tǒng)在吸收二氧化硫時(shí)，主要通過氣膜控制，液氣比越大氣液接觸幾率越高，相應(yīng)的脫硫效果越好。但是對(duì)于脫硫系統(tǒng)來講，二氧化硫與吸收漿液保持氣液互動(dòng)平衡，如果企業(yè)比過大超過一定限值后，因?yàn)闅庖浩胶庥绊懀摿蚵什粫?huì)繼續(xù)升高。但是卻會(huì)因?yàn)檫^大液氣比使得出口煙氣攜帶霧沫增加，后續(xù)設(shè)備污染加劇，甚至?xí)斐稍O(shè)備腐蝕。另外，液氣比過大也會(huì)使得脫硫系統(tǒng)運(yùn)行所需電力能源更多，能耗增加成本增多。

三、石灰石石膏濕法煙氣脫硫控制要點(diǎn)

（一）化學(xué)工藝控制

第一，增大亞硫酸鈣氧化。對(duì)于吸收塔可選擇空塔運(yùn)行方式，搭配強(qiáng)制性氧化工藝，來避免塔內(nèi)硬垢的形成，確保系統(tǒng)設(shè)備具有較高可靠性與穩(wěn)定性。其中，對(duì)于設(shè)計(jì)成熟的脫硫系統(tǒng)，應(yīng)確保亞硫酸鈣氧化程度達(dá)到100%。第二，提高除霧器運(yùn)行效率。煙氣脫硫時(shí)要盡量避免煙氣旁路擋板處于工作狀態(tài)，以此來杜絕因煙氣循環(huán)造成煙氣量變化情況的發(fā)生，進(jìn)而可控制吸收塔內(nèi)煙氣流速不會(huì)繼續(xù)升高。然后還需要利用智能化技術(shù)來對(duì)除霧器壓差進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)視，掌握其運(yùn)行狀態(tài)，保證沖洗頻率與沖洗水量的合理性，提高沖洗水質(zhì)量，以免設(shè)備結(jié)垢。

（二）系統(tǒng)設(shè)計(jì)調(diào)整

假如電廠生產(chǎn)選擇應(yīng)用高硫煤，在對(duì)脫硫系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要針對(duì)氧化裝置選型、氧化風(fēng)機(jī)容量、吸收塔內(nèi)煙氣分布均勻性以及反應(yīng)罐體積等參數(shù)進(jìn)行合理分析和科學(xué)確定，避免因?yàn)檫^于看重經(jīng)濟(jì)效益而選擇較低參數(shù)，在后期實(shí)際應(yīng)用中無法確保系統(tǒng)可靠性，不僅無法保證脫硫效率，而且容易出現(xiàn)安全事故。同時(shí)，脫硫系統(tǒng)微處理盡量選擇先進(jìn)的分散式控制系統(tǒng)，并配置功能完善的保護(hù)系統(tǒng)，在危險(xiǎn)系數(shù)較高時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)停機(jī)。另外，還需要針對(duì)故障率較高的設(shè)備與構(gòu)件來制定檢修維護(hù)方案，及時(shí)更換老化、損壞構(gòu)件，提高脫硫效率。

（三）系統(tǒng)運(yùn)行管理

安排技能熟練的人員負(fù)責(zé)操作，并對(duì)其進(jìn)行崗前培訓(xùn)，確保其可以熟練掌握各項(xiàng)操作規(guī)范以及管理要求，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行脫硫作業(yè)，在提高脫硫效率的同時(shí)，確保作業(yè)的安全性。同時(shí)，還要加強(qiáng)煙氣排放在線監(jiān)測(cè)，分析各項(xiàng)數(shù)據(jù)來確定脫硫效果是否達(dá)標(biāo)，并根據(jù)分析結(jié)果來定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行計(jì)量與檢定工作，為下一階段脫硫工作的開展提供依據(jù)。另外，還應(yīng)重視脫硫副產(chǎn)品石膏的處理，提前針對(duì)實(shí)際情況，制定處理方案。

四、結(jié)語

我國(guó)火力發(fā)電行業(yè)發(fā)展速度不斷加快，技術(shù)水平逐漸提高，生產(chǎn)工藝可靠性以及穩(wěn)定性更高?；诠?jié)能環(huán)保生產(chǎn)理念，必須要針對(duì)火力發(fā)電煙氣脫硫工藝進(jìn)行分析，確保排放到空氣中的煙氣含硫量在標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)。對(duì)石灰石石膏濕法煙氣脫硫工藝進(jìn)行研究和優(yōu)化，是進(jìn)一步提高電廠生產(chǎn)效率的重要措施。

參考文獻(xiàn)：

[1]華淞.石灰石石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)探究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（31）：153.

[2]鄭毓涵.燃煤電廠石灰石石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)概述[J].化學(xué)工程與裝備，2015（01）：179181.

作者簡(jiǎn)介：李波（1985），男，山東濟(jì)寧人，本科，研究方向：電廠熱能動(dòng)力。