摘要：600MW机组配备的脱硫体系常见故障，突发故障将减低应有的脱硫实效。湿法脱硫实效较低的潜在成因为：二氧化硫频繁波动浓度、没能慎重调控吸收塔酸碱性的液体、折算氧量及气液比不合适、超标的粉尘浓度。此外，若选购的石灰粉质量不佳或者没能严格密封旁路挡板，也将缩减湿法脱硫应有的实效。结合机组调控的实践，解析了深层的降低原因并且归结了经验。对于此，解析了较低效率湿法脱硫的根本原因；在这种基础上，摸索应对的新思路。
关键词：600MW机组；湿法脱硫；效率降低原因；应对策略
1引言
湿法脱硫可选取600MW机组，但烟气脱硫进程中常常伴有各类故障，阻碍了实效的提升。装置入口吸纳了较浓的毒害气流，某些状态下没能妥善调控浆液的酸碱值。脱硫增添了超标粉尘，配备的仪表也不够精准。在后期的调整中，严格密封了挡板并且校对了仪表。经过整改之后，选取合适的应对思路由此也符合了设定的脱硫效率，从根本上提升了湿法脱硫机组的环保要求。
2脱硫机理的理论基础
2.1菲克定律
在恒定的温度，总浓度下，均相混合物中的分子扩散服从菲克定律。组分A在由组分A、B组成的双组分混合物中的稳态扩散，其表达式为：
式中JA：组分A沿Z方向的分子扩散通量(或称扩散速率)，kmol/m2.S；
dcA：组分A沿Z方向的浓度梯度，kmol/m4；
cA：为组分A的摩尔浓度；
DAB：组分A在介质B中的分子扩散系数，m2/S
2.2亨利定律
描述互成平衡的气、液两相间组成的关系。当总压不高时，在恒定温度下，稀溶液上方的气体溶质平衡分压与其在液相中摩尔分率成正比。
2.3双膜理论
（1）在气液相界面两侧各存在一个很薄的有效滞流膜层，分别为气膜和液膜；（2）在相界面处气液两相达到平衡；（3）在膜层以外的中心区，由于流体的充分湍流.吸收质浓度是均匀的，即全部浓度变化集中在两个有效膜层内。根据双膜理论，吸收SO2的整个传质过程就简化为经由气液两膜的分子扩散过程，这样，SO2的传质速率就取决于气膜和液膜的分子扩散速率。
3影响脱硫效率的因素分析
3.1入口烟气参数的影响
（1）烟气温度。从传质的角度来看，一方面，对于气膜传质分系数而言，在其他参数不变的情况下，温度越低，气膜传质分系数越大，总传质系数也越大，低温有利于传质过程的进行，促进了对SO2的吸收。另一方面，吸收温度越低SO2的溶解度越大，总传质系数也越大，低温有利于传质，加快了对SO2的吸收。因此，总的来说，低温有利于传质。在宏观上温度越低，SO2的吸收越完全，有利于传质过程的进行。（2）烟气中SO2浓度。在其他参数不变的条件下，增大SO2的浓度，也就是增大了气相主体中的SO2的分压，从而增加了气液传质的推动力，增强了传质效果，提高了吸收速率。
3.2浆液的酸碱性
浆液有着自身酸碱性，这种特性密切关系着脱硫运转，要结合实情设定最合适的酸碱性及参数。若酸碱值较高，浆液内含高浓度状态的石灰石，这就更能便于吸纳二氧化硫。为提快吸收效率，酸碱值应被设定得较高。吸收塔要不断调控酸碱值并且及时予以填补浆液，确保优良的吸收。
3.3粉尘和氯离子影响
（1）原烟气中粉尘浓度的影响。在实际运行中，经常出现的情况是因电除尘出现内部电场短路等故障退出运行导致除尘效率不佳或者运行人员调整不及时，造成脱硫入口粉尘浓度的增加，从而会降低脱硫效率。粉尘携带的F－与Ca2+发生反应生成CaF2。同时，粉尘溶进吸收塔浆液后会形成氟铝络合物，产生絮状包裹物，使得SO2的吸收无法进行(也称之为石膏闭塞或石膏中毒)。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆即使投入等摩尔的CaSO3，也无法与SO2反应，从而导致Ca的供给量不足，吸收塔浆液pH值降低，脱硫效率下降。此外，粉尘进入吸收浆液后，还会增加对叶轮、管道等过流部件的磨损，并使副产品石膏的品质大大下降，吸附在除雾器上致使除雾器结垢堵塞。（2）Cl-的影响。浆液中Cl-的浓度对脱硫系统性能影响也是比较大的。Cl-在浆液中主要以氯化钙形式存在，当其达到一定程度时就会影响脱硫效率。通常Cl-的质量浓度上限为20000mg/L，实际上当Cl-的质量浓度高于14000mg/L时，就表现出对FGD运行的一些负面影响，如pH值的自控能力开始减弱，副产物石膏中CaCO3含量略有增加，对设备的腐蚀加剧等。
3.4吸收剂的影响
（1）石灰石粒径。石灰石的粒径越小，单位体积浆液内石灰石溶解反应的总表面积越大，石灰石溶解越快，活性越强，这样，在相同的时间内能够吸收更多的SO2，提高了脱硫效率。（2）石灰石品质和纯度。石灰石品质和纯度越高，反应速率常数越大，石灰石溶解越快，在相同时间内可以提供的可以与SO2反应的碱性物质越多，因而可以吸收较多的SO2，从而脱硫效率越高。
4湿法脱硫系统脱硫效率低的改进措施
针对我厂600MW机组湿法脱硫效率偏低的问题，参考上文中介绍的容易导致装置脱硫效率降低的各项因素进行分析，在结合脱硫系统运行的实际情况的基础上，提出如下几点改进措施：
4.1科学把握吸收液的pH值
吸收塔中浆液的pH值不可过高或过低，过高将与二氧化硫发生反应，过低则可能与钙离子发生反应，生成盐。通常要将pH值控制在6，此时SO能被有效吸收，然而，其不足在于污垢淤结，发生堵塞，影响脱硫系统运行效率，’不利于脱硫工作的高效开展，如果pH值控带在4则过低，可能影响SO的吸收，造成设备腐蚀，科学的pH值范围应该为5～6。
4.2改善烟气流速
从锅炉来的烟气主要通过增压风机、GGH后进入吸收塔，因此要改善烟气流速的具体措施有三点：一是对增压风机叶片进行定期的清理。增压风机叶片积垢太多后会使风机的出力减弱，烟气流经增压风机后的速度难以达到要求，而影响脱硫效果，因此在日常的维护中要对增压风机叶片进行定期清理；二是对换热器换热面积做定期冲洗。由于从吸收塔出来的烟气温度比较低，其中含有的浆液会有一部分凝固而沉积在换热器换热面上，堵塞流道而使烟气流速下降，影响脱硫效果，因此要时刻对换热面进行检查，并定期开启高压冲洗水冲掉换热面上的积垢，提高烟气流速；三是保证除雾器冲洗水保持稳定运行。除雾器作为流出吸收塔烟气中水雾的去除装置，在运行时会有浆液中的不融性颗粒吸附在除雾器叶片上，而使烟气流道阻塞，降低流速，因此在运行时要时刻监视除雾器冲水系统的运行情况，防止因冲水系统异常而使除雾器组件结垢，以保证脱硫效率。
4.3把握好液气比例
液气之间比例变大，意味着二者能够有效解除，从而加快脱硫。然而，需要指出的是SO与吸收液间会形成气液平衡，如果液体和气体的比例超出规定范围，脱硫工作将变得缓慢，会导致二氧化硫相关气体无法与石灰石发生彻底、充分的反应，此时就只能进行循环反应，此时可以想办法提高浆液循环次数，从而确保碳酸钙和二氧化硫二者之间充分接触、彻底反应，最终保证二氧化硫的去除率。
4.4控制烟尘浓度
烟气内难免会掺入一定量的烟灰，这些烟灰会影响高效脱硫，使得石灰石中的钙离子无法高效溶解，烟灰内含有重金属，也可能阻碍钙离子和亚硝酸氢根离子之间反应，如果烟灰含量过大，会影响浆液反应效率，影响脱硫效率，所以要控制脱硫设备入口位置的粉尘，其数量应该在200mg/m3以下。
5结语
导致湿法脱硫装置运行效率偏低的因素较多，而且各个因素之间相互关联，因此，作为脱硫系统的维护管理人员，当遇到装置运行异常或效率下降的情况时，首先要对装置进行仔细的排查，在此基础上再选择合理、高效的方案或措施来解决问题，同时在日常维护管理工作中，还要立足生产实际，多总结，多分析，以此来确保脱硫系统正常运行。
参考文献
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论文作者:王联峰
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第06期
论文发表时间:2019/7/31
标签：浆液论文; 烟气论文; 传质论文; 湿法论文; 效率论文; 吸收塔论文; 浓度论文; 《当代电力文化》2019年第06期论文;