摘要：近年來(lái)，酸雨天氣頻現(xiàn)，環(huán)境污染問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)峻，燃煤發(fā)電廠排放的煙氣含有的SO2是形成酸雨等災(zāi)害天氣的主要因素。而電廠的煙道氣中含硫量較高，產(chǎn)生的SO2超過(guò)了國(guó)家和地方規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，加劇酸雨的形成，加劇對(duì)環(huán)境的危害，因此通過(guò)高效煙氣脫硫技術(shù)控制火電廠的SO2排放對(duì)于改善我國(guó)的大氣環(huán)境質(zhì)量有著十分重要的意義。石灰石—石膏法脫硫工藝是世界上應(yīng)用最廣泛的一種脫硫技術(shù)，目前燃煤火力發(fā)電廠采用的煙氣脫硫裝置約90%采用此工藝。

　　關(guān)鍵詞：濕法;煙氣脫硫效率;影響因素

　　化工設(shè)計(jì)類論文怎樣公開(kāi)發(fā)表

　　1、石灰石-石膏濕法脫硫工藝流程

　　1.1脫硫系統(tǒng)簡(jiǎn)介

　　石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用范圍最廣的煙氣脫硫(FlueGasDesulfurization，F(xiàn)GD)技術(shù)，是目前世界上應(yīng)用最多、SO2控制最有效、技術(shù)最為成熟的燃煤電廠煙氣脫硫技術(shù)。它采用價(jià)廉易得的石灰石作為脫硫吸收劑，使石灰石(CaCO3)漿液與含有SO2的煙氣在吸收塔內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成脫硫石膏CaSO4·2H2O，剩余煙氣經(jīng)除霧器后，達(dá)到環(huán)保要求，再由換熱器加熱升溫后通過(guò)煙囪排向大氣。

　　具體脫硫化學(xué)反應(yīng)過(guò)程如下：

　　SO2+H2O=HSO3-+H+

　　2CaCO3+H2O+2SO2→CaSO3·1/2H2O+2CO2

　　CaCO3+H+=HCO3-+Ca2+

　　2CaSO3·1/2H2O+O2+3H2O→2CaSO4·2H2O

　　1.2脫硫系統(tǒng)工藝流程

　　WFGD系統(tǒng)主要包含煙氣系統(tǒng)、SO2吸收及氧化系統(tǒng)、漿液制備系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、脫硫廢水處理系統(tǒng)。核心部分為吸收塔SO2吸收及氧化系統(tǒng)。整個(gè)工藝流程圖如圖1所示。

　　2、影響脫硫效率的主要因素

　　濕法煙氣脫硫系統(tǒng)是一個(gè)多重反應(yīng)多重介質(zhì)同時(shí)進(jìn)行的復(fù)雜裝置，而煙氣脫硫效率是反應(yīng)吸收塔脫硫系統(tǒng)吸收SO2能力的指標(biāo)，也是衡量吸收塔脫硫設(shè)備是否正常運(yùn)行的重要指標(biāo)。

　　對(duì)此，探索影響濕法煙氣脫硫效率的主要因素，為脫硫系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化，降低運(yùn)行成本，為脫硫效率的提高提供參考根據(jù)。

　　2.1吸收塔漿液pH值對(duì)脫硫效率的影響

　　吸收塔內(nèi)漿液pH值的控制是提高脫硫效率，掌控石膏品質(zhì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。漿液pH值在實(shí)際運(yùn)行中對(duì)于吸收塔內(nèi)傳質(zhì)性能有著一定影響，具體表現(xiàn)在以下方面：首先，吸收漿液的pH較高，液相主體傳質(zhì)系數(shù)增大，有利于SO2的吸收，對(duì)SO2脫除有利，可減少石灰石漿液對(duì)設(shè)備的腐蝕作用;其次，當(dāng)pH值越小時(shí)，會(huì)有利于石灰石的溶解，鈣離子的析出，但不利于SO2的反應(yīng)。隨著SO2的吸收，漿液的pH值繼續(xù)下降，酸度增加，CaSO3的析出量增加。CaCO3細(xì)本顆粒表面被析出的CaSO3包圍，阻礙了CaCO3的繼續(xù)分解，繼而使pH值繼續(xù)降低，反而會(huì)抑制SO2吸收反應(yīng)的進(jìn)行。所以在實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中，一般情況下，石灰石漿液的pH值控制在5.0-5.8比較合適的控制范圍。

　　2.2Ca/S比對(duì)脫硫效率的影響

　　Ca/S比反映了漿液內(nèi)固體含量的高低，塔內(nèi)反應(yīng)影響著石膏的結(jié)晶。提高Ca/S比值，有利于漿液對(duì)SO2的吸收。但過(guò)高的Ca/S值將導(dǎo)致鈣的利用率低且用石灰石漿液量增大，會(huì)導(dǎo)致生成的副產(chǎn)品石膏中增加含有較高質(zhì)量分?jǐn)?shù)的碳酸鈣，增加石灰石消耗及設(shè)備損耗，會(huì)對(duì)泵、攪拌器等設(shè)備產(chǎn)生較大磨損，不利于脫硫系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。目前火電廠實(shí)踐生產(chǎn)中，Ca/S控制在1.02～1.05值間比較合理的范圍。

　　2.3液氣比對(duì)脫硫效率的影響

　　液氣比是指循環(huán)漿液量和標(biāo)態(tài)下的煙氣流量之比。提高漿液循環(huán)量會(huì)導(dǎo)致凈煙氣含水量增加，增大后續(xù)設(shè)備的腐蝕，同時(shí)加大除霧器的負(fù)擔(dān)，加劇堵塞除霧器、煙道等，降低了煙氣抬升力，影響脫硫系統(tǒng)的安全穩(wěn)定的運(yùn)行;反之，液氣比太低，會(huì)使脫硫效率下降。在火電廠實(shí)踐運(yùn)行過(guò)程中，液氣比的影響因素主要有噴淋層數(shù)、噴淋層間距、噴嘴選型設(shè)計(jì)、煙氣流速的大小以及煙溫的高低等方面。

　　2.4入口煙氣溫度對(duì)脫硫效率的影響

　　燃煤火電廠常規(guī)FGD入口的溫度約為100-160度左右，這個(gè)與燃用煤質(zhì)、鍋爐燃燒情況有關(guān)。這與SO2的吸收過(guò)程是一個(gè)放熱的過(guò)程有關(guān)聯(lián)，若FGD入口溫度過(guò)高，會(huì)造成吸收塔內(nèi)液面SO2平衡分壓上升，導(dǎo)致二氧化硫溶解度下降，脫硫率降低。另外，過(guò)高的煙氣溫度還會(huì)降低了吸收塔內(nèi)某些特種材質(zhì)的使用壽命。SO2的吸收速率隨著溫度的升髙而降低，溫度的升高還不利于反應(yīng)向生成石膏過(guò)程移動(dòng)。所以在實(shí)際的FGD裝置中，通常高溫原煙氣會(huì)經(jīng)過(guò)煙氣換熱器(GGH)來(lái)降低進(jìn)入吸收塔的原煙氣溫度或在吸收塔前布置降溫裝置來(lái)降低吸收塔入口溫度，提高了脫硫系統(tǒng)的效率。

　　2.5入口煙氣含塵濃度對(duì)脫硫效率的影響

　　吸收塔在運(yùn)行中若因除塵器故障等原因會(huì)使FGD入口煙塵增加，煙氣中約75%的飛灰留在了漿液中，致使從而會(huì)降低脫硫效率。煙塵中的HF(氟化氫)進(jìn)入脫硫塔與水接觸，與CaCO3中Ca2+與F-發(fā)生反應(yīng)生成CaF2，同時(shí)，飛灰中的鋁離子溶解進(jìn)脫硫塔內(nèi)的漿液中，生成A1Fn多核絡(luò)合物阻礙了石灰石的消溶，導(dǎo)致漿液pH值下降。同時(shí)灰塵中的重金屬離子如Hg、Mg、Cd、Zn等會(huì)抑制Ca2+與HSO3-的反應(yīng)，進(jìn)而影響脫硫效率和石灰石的利用率。此外，飛灰化合成復(fù)合物，形成石灰石顆粒表面包膜，降低活性，也會(huì)影響生成石膏副產(chǎn)品的品質(zhì)。

　　2.6石灰石品質(zhì)對(duì)脫硫效率的影響

　　石灰石作為吸收劑，品質(zhì)的優(yōu)劣影響著脫硫FGD系統(tǒng)的性能、可靠性以及脫硫效率。

　　石灰石純度低，供應(yīng)量就大，影響了脫硫反應(yīng)的速率，增加了吸收塔的負(fù)荷，使吸收塔的漿液密度不易控制，生成石膏的純度下降。

　　3、結(jié)語(yǔ)

　　結(jié)合運(yùn)行實(shí)踐生產(chǎn)中脫硫系統(tǒng)的反應(yīng)原理，分析了脫硫系統(tǒng)的pH值、液氣比、石灰石品質(zhì)等影響脫硫效果的各種因素。通過(guò)對(duì)根據(jù)每個(gè)電廠的實(shí)際情況如從設(shè)備影響上控制液氣比;從煙氣影響上控制入口煙溫，粉塵濃度;從脫硫劑影響上控制石灰石品質(zhì);從運(yùn)行參數(shù)上控制吸收塔的pH值。

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