本文以漿液PH值為基準(zhǔn)，研究影響脫硫效果的因素和規(guī)則，從技術(shù)和設(shè)備方面簡(jiǎn)要介紹保障濕法脫硫效果的方法，提高石灰石/石膏濕法脫硫技術(shù)的脫硫效率。一般來(lái)說(shuō)，影響脫硫效率的因素包括石灰石的活性、液氣比、鈣硫比等。

1引言

燃煤過(guò)程中二氧化硫(SO2)產(chǎn)生嚴(yán)重的空氣污染，為了實(shí)現(xiàn)全國(guó)SO2的減少目標(biāo)，必須控制電力行業(yè)的SO2排放量。目前，我國(guó)燃煤機(jī)組廣泛應(yīng)用于石灰石/石膏濕法脫硫，F(xiàn)GD的流程、形式和原理在國(guó)際上具有異曲同工之妙。主要使用石灰石(主要成分為碳酸鈣:CaCO3)、石灰(主要成分為氧化鈣:CaO)、碳酸鈉(Na2CO3)等漿液作為洗滌劑，煙霧通過(guò)吸收塔發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到煙霧洗滌的效果，去除煙霧中的二氧化硫(SO2)。最早的石灰石脫硫技術(shù)是1927年英國(guó)為了保護(hù)高層建筑，在泰晤士河岸的發(fā)電廠被利用，至今已有87年的歷史。經(jīng)過(guò)技術(shù)、技術(shù)創(chuàng)新的不斷完善，現(xiàn)在FGD具有脫硫效率高、基本保證90%、最高達(dá)95%、更98%的單元容量大的煤種適應(yīng)性強(qiáng)的副產(chǎn)品容易回收的運(yùn)營(yíng)成本低等優(yōu)點(diǎn)。本文將從影響脫硫效率的因素參數(shù)進(jìn)行分析，概述其影響的原因，進(jìn)而為完善FGD系統(tǒng)、提升脫硫效率作理論依據(jù)。

2FGD脫硫原理

這工藝具有極其豐富的資源作為吸收劑，可廣泛商業(yè)開發(fā)，成本低，可回收利用等優(yōu)點(diǎn)。目前，作為FGD技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的方法，石灰石/石灰法至少能保證高硫煤的脫硫率90%，低硫煤能保證95%的脫硫率。

3 脫硫效率的影響因素

煙氣換熱器會(huì)使燃煤過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣降溫冷卻，進(jìn)入吸收塔其中的HCl、HF以及灰塵等都會(huì)溶入漿液中，漿液中的水分會(huì)吸收SO2、SO3生成H2SO3，其能分解H+和HSO3-，與漿液中的CaCO3發(fā)生水反應(yīng)生成二水石膏，使得漿液的PH值發(fā)生變化。為使吸收塔的脫硫效率得以保障，漿液通過(guò)循環(huán)泵從吸收塔漿池送到塔內(nèi)噴嘴體系噴淋而下，會(huì)向吸收塔內(nèi)持續(xù)輸送漿液，使吸收塔內(nèi)的漿液PH值保持在5～7之間。

3.1吸收塔內(nèi)漿液的PH值

吸收塔內(nèi)漿液吸收SO2的程度決定脫硫效率的高低，漿液的PH值受到影響。相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，PH值越高越能吸收SO2，PH值越低越能降低Ca2+，降低成本，兩者要求對(duì)立，因此合理控制漿液PH值，不僅能最大限度地提高脫硫效率，還能降低成本。

漿液的PH值是緩慢的變化過(guò)程，因此無(wú)法通過(guò)監(jiān)視及時(shí)控制達(dá)到理想值。隨著煤質(zhì)和負(fù)荷的變化，煙流量上升，脫硫效率下降的通力煙流速度越快，煙對(duì)淋浴液的浮力越高，煙和漿的混合時(shí)間增加，駝背效率上升的煙流速度越慢，越能吸收SO2，但煙道堵塞另外，相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，混合漿液中CaCO4、2H2O和CaCO3的濃度飽和時(shí)，其漿液密度酶=1135kg/m3，CaCO32H2O抑制漿液對(duì)SO2的吸收，降低脫硫效率的漿液密度≤1070kg/m3時(shí)，CaCO3的濃度相對(duì)提高，CaCO32H2O的濃度降低，脫硫效率提高，但浪費(fèi)大量的石灰漿液，成本提高。因此，建議密度范圍為[1070，1135]。

所以穩(wěn)定打膠PH值，不僅要利用閥門來(lái)控制打膠量，還要制作閉合控制電路來(lái)控制打膠中的SO2量。根據(jù)反應(yīng)方式:SO2+CaCO3=CaSO3+CO2↑可以得到，CaCO3與SO2的質(zhì)量關(guān)系比為100:64。因此，參考煙草中SO2的含量，控制漿液的供給量不僅能滿足反應(yīng)的需要，還能控制PH值。實(shí)驗(yàn)表明，PH<5.6時(shí)，ph越高，漿液中caco3越多，脫硫效果越顯著，但ph>5.7時(shí)，Ca2+難以吸收，脫硫效率變化較慢。低PH值可促進(jìn)溶解，但不利于脫硫，設(shè)備酸性腐蝕。因此，建議漿液PH值范圍[5.4，5.6]。<！<！什么？-5.6時(shí)，ph越高漿液中caco3越多，脫硫效果越顯著，但ph->

3.2石灰石活性

石灰石約95%為方解石，主要由CaCO3構(gòu)成的沉積巖，常見雜質(zhì)為MgCO3、SiO2、Fe2O3、Al2O3。在FGD系統(tǒng)中，會(huì)溶解一部分MgCO3，但大部分金屬雜質(zhì)在強(qiáng)酸下也不會(huì)溶解。溶解的MgCO3提高脫硫效率，但其中Mg2+濃度過(guò)高會(huì)影響石膏的沉淀和脫水，降低石膏的純度。SiO2比CaCO3硬度強(qiáng)，需要更多的漿料，具有腐蝕性，設(shè)備磨損，總之SiO2降低石膏純度和石灰石活性。金屬離子生成氟化合物分布在石灰石上，PH值相對(duì)較低。因此，石灰石的溶解速度、溫度、大小、溶液中碳酸鹽的含量感覺石灰石的活性，影響脫硫效率。

3.3液氣比

單位統(tǒng)計(jì)的煙氣流量用于脫硫吸收塔循環(huán)的堿性漿液體積流量為液氣比，其值等于單位時(shí)間內(nèi)漿液的淋浴量和單位時(shí)間內(nèi)濕氣體積流量比。相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，液體比越小，隨著煙氣流量的增加，SO2氣體在漿液中停滯時(shí)間越短，無(wú)法與漿液充分混合，煙氣中脫硫效率越低。值得注意的是，過(guò)小的液體氣比使吸收塔達(dá)到泛液點(diǎn)，反應(yīng)過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生起泡現(xiàn)象，影響SO2的吸收液體氣比也不會(huì)過(guò)大，過(guò)大的液體氣比對(duì)設(shè)備的要求越高，投資成本就越高。一個(gè)電廠330MW的機(jī)組，當(dāng)液體氣比達(dá)到7時(shí)，脫硫效率達(dá)到95%，當(dāng)液體氣比達(dá)到8.5時(shí)，脫硫效率達(dá)到97%，因此建議液體氣比范圍[7，9]。

3.4鈣硫比

脫硫過(guò)程中使用的CaCO3中Ca和去除SO2中S的摩爾比是鈣硫比，其化學(xué)反應(yīng)理論值為1。一般來(lái)說(shuō)，將石灰石粉碎成粉末，在漿液循環(huán)泵中多次循環(huán)，石灰石反應(yīng)充分，鈣硫比越高，耗電量也越高。實(shí)驗(yàn)表明，鈣硫比低于1.02時(shí)脫硫效率低，鈣硫比高于1.05時(shí)脫硫效率平衡。鈣硫比的增加適當(dāng)提高脫硫效率，但增加幅度相對(duì)有限，PH值增大，不利于脫硫反應(yīng)，因此鈣硫比的范圍適合[1.02、1.05]。

3.5煙氣中的飛灰

飛灰含量高的煙氣會(huì)干擾石灰石的溶解，降低石灰石中的Ca2+溶解速度。此外，灰塵產(chǎn)生的氟化絡(luò)合物在石灰石表面形成糖衣，不僅降低石膏的純度，還降低PH值，不利于SO2的吸收。另外，飛灰中，例如Hg、Cd、Zn等重金屬，抑制Ca+和HSO3-的反應(yīng)，降低脫硫效率。一般來(lái)說(shuō)，F(xiàn)GD粉塵流入量不得超過(guò)100毫克/Nm3。

此外，氧含量和煙氣溫度多少石膏氧化反應(yīng)不足，漿液中CaSO3H20含量過(guò)高，影響漿液質(zhì)量，降低脫硫效率，必須保持足夠的O2，提供適當(dāng)?shù)臏囟龋�設(shè)備質(zhì)量、結(jié)構(gòu)、性能等影響脫硫效率

4結(jié)語(yǔ)

用FGD控制火煤發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的SO2排放量，還有相當(dāng)長(zhǎng)的階段。提高FGD脫硫效率，減少SO2排放，不僅可以降低發(fā)電廠的成本，提高發(fā)電廠的價(jià)值，還可以為我國(guó)現(xiàn)在的空氣質(zhì)量做出重要貢獻(xiàn)。嚴(yán)格要求員工，結(jié)合實(shí)際情況，嚴(yán)格控制材料質(zhì)量，定期檢查設(shè)備發(fā)現(xiàn)故障解決，提高脫硫效率，有效提高發(fā)電廠經(jīng)濟(jì)價(jià)值。