浅析电厂烟气湿法脱硫技术问题及脱硫效率

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1、浅析电厂烟气湿法脱硫技术问题及脱硫效率摘　要：阐述了电厂烟气湿法脱硫工艺原理及存在的技术问题和处理方法，并对影响脱硫效率的主要因素进行了探讨。关键词：湿法脱硫；技术问题；脱硫效率0引言由工业生产造成的二氧化硫排放约占二氧化硫总排放量的80%，而其中电力工业又是工业中的排放大户。因此，控制二氧化硫的排放，已成为电力工业环境治理的主要任务。为此，国家环保总局与国家质量技术监督检验检疫总局颁布了《火电厂大气污染物排放标准》。该标准对火力发电厂烟尘、二氧化硫最高允许排放标准和排放速率进行了更加科学、更加严格的规定。对于新建电厂采用高效烟气脱硫（fluega

2、sdesulferization--简称FGD）系统显得尤为重要。在实际生产中，如果不能针对具体情况正确处理腐蚀、结垢、堵塞等技术问题，将达不到预期的脱硫效果。本文就烟气湿法脱硫工艺原理及日常运行中存在的技术问题、处理方法及影响脱硫效率的主要因素做如下简要探讨。1石灰石－石膏湿法脱硫工艺及脱硫原理阳城电厂二期工程为2×600MW亚临界燃煤机组，同期建设的烟气脱硫工程采用由日本川崎公司研发的石灰石--石膏湿法烟气脱硫技术。阳城电厂二期机组经电除尘器四级电场处理后出来的烟气通过增压风机（BUF）进入气—气换热器（GGH），烟气被冷却后进入喷淋式脱硫吸收

3、塔，并与吸收塔内的石灰石浆液形成逆流相混合。浆液中的部分水分蒸发掉，烟气进一步冷却。烟气中的酸性气体经循环石灰石浆液洗涤，可将烟气中95%以上的硫脱除。同时还能将烟气中几乎全部的氯化氢与氟化氢除去。在吸收塔的侧部出口，经处理的烟气穿过两级除雾器，除去悬浮液滴。离开吸收塔以后，在进入烟囱之前，烟气再次穿过换热器，进行升温。吸收塔出口温度一般为40～60℃，这主要取决于燃烧的燃料类型。烟囱的最低气体温度常常按国家排放标准规定下来。在该电厂，通过GGH的脱硫烟气（称为净烟气）之后，进入烟囱的气温设计为80℃。脱硫烟道配备有旁路挡板（正常情况下处于关闭状态

4、）；在紧急情况下或机组启动时，旁路挡板打开，以便烟气经过旁路烟道，直接排入烟囱。本电厂石灰石－石膏湿法烟气脱硫系统由七个子系统组成—吸收剂制备系统、吸收塔系统、烟道系统、石膏脱水贮存系统、工艺水系统、排水系统、排空系统。吸收塔反应池中的石灰石—石膏浆液，由浆液循环泵打至安装在塔顶部的三组喷淋层中。石灰石—石膏浆液沿喷淋塔下落过程中，与由侧面进气口进入吸收塔上升的烟气充分接触，烟气中的SO2溶入水溶液中，并被其中的碱性介质中和，从而使烟气中的硫脱除，吸收了SO2的再循环浆液落入吸收塔反应池。处理后的烟气在吸收塔顶部翻转向下，从与吸收塔烟气入口同一水平

5、位置的烟气出口排至烟气再热系统。氧化风机用于将氧化空气鼓入吸收塔反应池与浆液中的碳酸钙与亚硫酸盐发生反应，并最终生成石膏。在反应池中，这些石膏从溶液中析出。浓度达到25%时的石膏浆液由辅助设备从吸收塔反应池中抽出，经浓缩、脱水和洗涤后先储存起来，然后外运进行综合利用。2脱硫系统的结垢、堵塞与处理方法2.1结垢、堵塞机理    （1）石膏浓度过饱和后会出现晶束，进而形成晶种、晶体。石膏结晶是一个动态平衡过程，新晶种的形成和晶体长大同时进行，只有结晶到一定程度才被允许排出，因此石膏浆液在吸收塔内应有足够的停留时间，即保持石膏的过饱和状态。实践经验表明，

6、如果相对过饱和度过高（＞1.4），就易形成晶核或层状、针状晶体，晶核会在其它物质的表面上生长，就易发生吸收塔结垢、沉积现象。经验表明比较理想的石膏相对过饱和度应控制在1.25～1.30。    （2）在系统严重缺氧和氧化反应程度极低的条件下，将生成一种产物CSS—称为软垢，使系统发生结垢，甚至堵塞。其中，软垢CSS的分子式为Ca(SO3)0.8(SO4)0.21/2H2O。    （3）吸收液pH值的剧烈变化SO2的吸收反应大部分在烟气与喷淋浆液接触的瞬间就完成，而石灰石的溶解和石膏结晶则需要一定时间才能达到平衡，吸收塔浆液中有HSO3-、SO32

7、-、CO32-、SO42-、Ca2+、Mg2+、Cl-等离子，pH值对它们相互之间的反应影响很大。高pH值的浆液有利于SO2的吸收，但调试中发现，当pH＞5.9时，石灰石中Ca2+的溶出就减慢，SO32-的氧化也受到抑制，浆液中CaSO3·1／2H2O就会增加，易发生管道结垢现象。在碱性pH值环境下运行会产生碳酸钙硬垢。反之，如果浆液pH值降低，石灰石中Ca2+的溶出就容易，而且对SO32ˉ的氧化非常有利，保证了石膏的品质，但亚硫酸盐溶解度急剧上升，硫酸盐溶解度略有下降，在很短时间内，会有石膏大量产生并析出，产生硬垢。pH值较低会使SO2的吸收受到

8、抑制，脱硫效率将大大降低。    （4）设备系统停止/运行时，设备管道冲洗不充分，导致浆液沉积、堵塞。2．2　处理方法