环保脱硫塔石灰雨分析文章

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1、湿法烟气脱硫系统中“石膏雨”问题的分析及对策摘要：大部分火力发电厂脱硫系统采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺，并取消气-气换热器装置后，在运行中容易出现“石膏雨”问题。对火力发电厂湿法脱硫工艺出现的“石膏雨”现象进行了分析，并从烟气脱硫系统设计和运行等方面提出了解决问题的方法和建议，可在很大程度上减少湿法脱硫“石膏雨”现象的发生。关键词：火力发电厂；湿法烟气脱硫；“石膏雨”；湿烟囱；除雾器；烟囱雨引言：目前，大部分火力发电厂脱硫系统采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺，取消了气-气换热器（gasgasheater，GGH）装置，

2、直接将净烟气从烟囱排出，烟囱采用内衬防腐材料，形成“湿烟囱”排放的方案。无GGH装置的脱硫系统投产后，虽有效地避免了GGH的堵塞问题，但由于“湿烟囱”无烟气再热措施，排烟温度较低，吸收塔出口带有饱和水的净烟气在排出过程中部分冷凝形成液滴，烟气自烟囱口排出后不能有效地抬升、扩散到大气中，导致取消GGH装置后烟气不能迅速消散，特别是当地区温度、气压较低或在阴霾天气的时间段，烟气中携带的粉尘及液滴聚集在烟囱附近，落到地面形成“石膏雨”或酸雨，对电厂及周边环境产生污染，甚至腐蚀设备[1-2]。1“石膏雨”成因分析“石膏雨”

3、包含了“石膏”和“雨”两层含义。“石膏”指的是石膏浆液；“雨”指的是净烟气中饱和水形成的并降落在烟囱附近的冷凝液滴。1.1“石膏”的成因“石膏”是烟气中夹带的石膏浆液随烟气排放落到地面形成的。脱硫装置净烟气中的石膏浆液主要来源于吸收塔喷淋层喷嘴雾化后的细小液滴，石膏浆液经喷嘴雾化后雾滴直径一般在920μm左右，经碰撞后会产生少量直径在15μm左右的雾滴。雾滴在经过除雾器后，直径不小于22μm的雾滴去除率一般为99.99%，直径15~22μm的液滴去除率为50%，15μm以下的雾滴无法拦截，因此净烟气中有一定量的石膏

4、浆液是必然的。但是如果烟气在除雾器处的流速超过设计值，除雾器的效果将大大降低，甚至失效，除雾器也会在高速的烟气下发生二次携带现象，大量的石膏浆液将会随烟气被带入烟囱，形成净烟气带浆现象。“石膏”的形成与多方面的因素有关，主要包括除雾器的除雾效果、吸收塔的设计、运行操作等。1.2“雨”的成因“雨”就是净烟气中冷凝液，是由于烟气排放过程中温度降低、烟气温度与环境温度温差大及环境气压低等原因，烟气中的水达到过饱和状态，水蒸气变成冷凝液落到地面形成的。对于无GGH脱硫装置，吸收塔出口净烟气温度一般在50℃左右，由于脱硫后的

5、净烟气无再热设备，净烟气在流经烟道和烟囱过程中，温度有不同程度降低（通常温度降低1~2℃），净烟气中带有的饱和水随着烟温降低冷凝并析出。虽设有冷凝液收集装置，但烟囱内的冷凝液也极易被高速流动的烟气带出而形成“雨”落到地面。这是由于我国在烟囱流速的设计上与欧美等国家有所不同造成的。我国的烟囱设计规程中规定：烟囱内的烟气流速一般控制在18~20m/s，欧美等国家烟囱的设计流速与烟道的设计流速相近，一般控制在15m/s左右，烟气流速低，烟囱内的冷凝液不易被烟气带走，而是顺着烟囱壁流下，在低点处收集。因此，烟气因温度降低析

6、出冷凝液、高的烟气流速将冷凝液带出是导致无GGH脱硫装置形成“雨”的主要原因[3]。“雨”形成的另外一个原因是环境因素的影响。通常情况下，环境气温及气压低会造成“雨”的出现。与未脱硫的原烟气直排相比，脱硫后的净烟气在抬升高度及扩散能力方面相对较差，因此当脱硫后烟气从烟囱排出时，由于烟温与环境温度相差较大，烟气来不及扩散，烟气中的饱和态水遇冷变成过饱和状态，最终成为冷凝液落到地面形成“雨”，烟气排放温度与环境温度相差越大，越容易形成“雨”[4-5]。2“石膏雨”问题的解决对策2.1优化脱硫系统设计从前面的“石膏雨”的

7、成因可以看出，在设计上采取合理的措施，“石膏雨”是可以有效避免的。系统设计上主要考虑入口烟气量与设计参数的偏差、烟气流速的大小、除雾器的选型及液气比等方面。2.1.1分析烟气脱硫入口烟气量与设计参数的偏差对某电厂出现“石膏雨”现象进行分析发现，其烟气脱硫（fluegasdesulfurization，FGD）进口烟气参数及煤质发热量与设计值相差较大，设计煤质低位发热量约为23.446MJ/kg，而入炉煤的低位发热量为20.515~22.609MJ/kg，导致在300MW负荷时烟气流量增加，FGD入口烟气温度比设计值

8、高出20~38℃，同时吸收塔内烟气流速有时达到5m/s，超出设计值的3.9m/s，故系统实际运行工况超过设计值，“石膏雨”现象较严重。实际运行烟气量与设计值是否有较大偏差，这点需要明确，以便清楚地了解FGD系统运行工况和设计工况之间的偏差。主要应考虑以下2方面：（1）若烟气量没有偏差，则在出口排放浓度达标的情况下降低喷淋量，使出口烟气抬升；（2）若烟气量有偏