（山西鲁能河曲发电有限公司 山西省忻州市 036500）
摘要：石灰石浆液在吸收塔内吸收烟气中的SO2，通过化学物理反应生成副产物石膏，品质合格的石膏可进行广泛的综合利用，具有显著的环保效益和经济效益。对脱硫增效剂添加前后的相关实验数据对比分析表明：添加脱硫增效剂后，在正常运行负荷范围内，不仅能优化系统参数，使钙硫比显著降低，并且通过调停一台浆液循环泵运行，降低了系统电耗，提高了脱硫效率，减少了大气污染。文章通过探讨化学物质、运行条件和系统设备对脱硫石膏品质的影响，深入分析了提升石灰石脱硫效率的方法，为改善和稳定脱硫石膏品质提供参考。
关键词：石灰石；脱硫；效率；方法
1导言
目前，我国对环保事业的重视程度也在不断提高，对新建、改建和扩建的大型燃煤电厂制定了更加严格的大气排放标准。但现今部分火电厂厂中脱硫效率偏低，严重影响脱硫的各项指标，甚至造成环境污染。石灰石湿法脱硫技术发展较为成熟，也在全球范围内得到了应用和推广。运行人员要严格控制石灰石料的品质，发现石灰石料不合格及时制止上料人员，并及时采取措施，以免石灰石品质差，引起脱硫系统恶化。因此，如何保证石灰石脱硫的品质将直接影响其实际的应用价值。
2石灰石湿法脱硫工艺及原理分析
来自于除尘器中的气体，其温度较高，达到100℃以上，在风机的辅助下，这些气体将流向换热器，在这一过程中气体会被降温，温度急剧下降，达到80℃，降温的气体又将流向吸收塔，在其中同石灰石液体完成气液相的喷淋混合，其中的水体将被蒸发，从而使已经降温的气体深入冷却，其温度会下降至60℃，再被石灰石液体反复清洗，就能够达到脱硫的目的，通常气体中多于95%的硫会被脱掉，也能有效清除气体中的HCl。当气体进入吸收塔过程中能达到除水的作用，特别是当其流经两级除雾器过程中，其中的悬浮小水滴会被有效清除。一般来说，石灰石石膏浆液被设置在特殊的环境下，通常在吸收塔沉淀池内，在浆液循环泵的作用下会被配置于吸收塔顶端的喷嘴集管内，经过不断喷淋、洗涤，石灰石石膏液将同飘在上方的气体发生反应，反应后会有新的物质产生，这种新的物质就是石膏结晶，出现在沉淀池中。经由石膏排出泵的运送，使其进入真空皮带脱水机，在其中会经历一系列的浓缩、脱水与洗涤，最终石膏将被良好地存在库内，形成成品石膏，创造经济利润。
3脱硫石膏的特性
3.1脱硫石膏生产工艺
石膏排出及脱水系统主要设备有石膏排出泵、石膏浆液缓冲箱、石膏浆液缓冲泵、石膏旋流器、真空皮带脱水机、真空泵、滤液箱、滤布/滤饼冲洗泵、石膏皮带、石膏库等设备设施组成。石膏脱水分为两级，第一级为石膏旋流器，第二级为真空皮带脱水机。
3.2脱硫增效剂
脱硫过程中，石灰石与SO2的反应速度受控于碳酸钙（CaCO3）的溶解速度（CaCO3在水中的溶解度较小），克服或改善石灰石在水中的溶解问题，将会对整个脱硫工艺有较大的改善和提高。脱硫吸收塔中石灰石以微小颗粒状存在，在这些微小颗粒表面，存在着较大的气膜和液膜双膜阻力，严重影响了液态中SO2的传质。脱硫增效剂一方面是针对CaCO3表面物性的活性剂和催化剂，用于减弱和消除双膜效应，改善固液界面的湿润性，提高界面传质效率，促进SO2的吸收；另一方面，在脱硫装置入口硫含量超出设计值的状况下，原有的氧化系统无法满足实际工况氧化的需要，脱硫增效剂可以显著提高氧化空气中氧的利用效率，从而提高氧化效果。
3.3石灰石品质
石灰石品质主要包括石灰石的纯度、粒径、表面积、活性等。石灰石有效成分CaCO3的含量对吸收剂的利用率和活性有重要影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆天然石灰石矿石一般都含有少量的SiO2、MgCO3、Fe2O3、A12O3等杂质，杂质含量过高将影响脱硫效果，因此湿法脱硫工艺要求石灰石中CaCO3不低于91wt%，SiO2不高于4wt%，MgCO3不高于2wt%，铁铝氧化物不高于1．5wt%。另外，石灰石粒径过大，不易溶解，在接触反应过程中，需要的pH值低，但低pH值既降低脱硫效率，又影响石膏浆液质量。石灰石粒径越小，其比表面积越大，它在液相中的溶解和反应更快，吸收剂利用率和脱硫效率将更高。但是，若要求更细的石灰石粉，则研磨系统功耗和设备投资都将增加，目前，石灰石粉一般有325目90%通过和250目90%通过两种产品细度。应通过分析检测从源头控制石灰石品质，尽量选用CaO含量高、活性高、硬度小、细度符合要求的优质石灰石，使用中低硫煤时石灰石的细度应保证250目，使用中高硫煤时石灰石应保证325目，提高石灰石的利用率减少石膏中石灰石的残余。
4提升石灰石脱硫效率的具体措施
4.1浆液循环泵出口喷头及母管堵塞的措施
吸收塔系统运行中，经常出现浆液循环泵出力降低的情况，在排除浆液循环泵磨损等情况外，应考虑浆液循环泵出口喷头及母管堵塞。一旦以上部位堵塞，必将造成浆液流量减少，浆液循环泵出力降低，浆液喷淋扩散半径减小，吸收塔内浆液喷淋不均，形成“烟气走廊”的机率大为增加，因而降低脱硫效率。3脱硫系统停机后检查堵塞物成分，均是石灰石颗粒、Si02、树脂鱗片、亚硫酸钙结垢物等。解决方案：浆液循环栗出口喷头及母管堵塞，应利用停机机会进行彻底清理疏通，并建立检查清理档案，计划性停机检修，以保证脱硫效率在正常范围。另外浆液循环泵停止备用时，应进行彻底冲洗，尽可能将母管及喷头处浆液及其它异物冲洗干净，防止结块堵塞。
4.2吸收塔浆液起泡及溢流
从吸收塔排水坑定期加入脱硫专用消泡剂。在吸收塔最初出现起泡溢流时，消泡剂加入量较大，在连续加入一段时间后，泡沫层逐渐变薄，减少加入量，直至稳定在一定加药量上。在可以暂时忽略脱硫效率的条件下，停运一台浆液循环泵以减小吸收塔内部浆液的扰动，同时减少浆液供给量。因为浆液循环量大时，浆液起泡性强。在可以保证氧化效果的前提下，适当降低吸收塔工作液位，减小浆液溢流量，防止浆液进入吸收塔入口烟道。
4.3加强脱硫系统运行调整
在脱硫运行过程中，要监控好系统设备的各运行参数，并及时调整以保住石膏浆液品质。需控制的参数主要有：石灰石的碳酸钙含量、石灰石浆液细度、燃煤硫份。需调整的参数主要有：浆液pH值、吸收塔浆液池液位、浆液密度、氧化风量和浆液循环量等。
4.4脱硫废水排放
脱硫废水中含飞灰、石灰石中引入的杂质以及未溶的石灰石等，由于这些杂质大多质量较轻，颗粒细且粘度大，当石膏浆液脱水时，这些杂质漂浮在浆液的上部，粘在石膏饼层表面影响石膏外观及脱水性能。如果脱硫废水排放不能正常投运或废水排放量很少，系统中杂质会不断积累，导致石膏脱水困难。加大废水排放量可以降低系统中的杂质和氯离子含量，保证塔内化学反应的正常进行及石膏晶体的生成和长大，一般控制吸收塔内氯离子质量浓度小于10000mg/L。
结束语
综上所述，影响脱硫效率的因素较多，石灰石湿法脱硫技术是一种科学、有效的技术，在脱硫工作中发挥了积极作用，然而实际运行中可能受到多种不良因素的干扰，脱硫增效剂具有减少系统腐蚀结垢的作用，系统在添加脱硫增效剂后，在一定程度上能够改善或缓解系统腐蚀、结垢、磨损等问题，延长系统及其设备使用寿命。
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论文作者:黄少超
论文发表刊物:《电力设备》2016年第23期
论文发表时间:2017/1/20
标签：石灰石论文; 浆液论文; 石膏论文; 吸收塔论文; 增效剂论文; 湿法论文; 系统论文; 《电力设备》2016年第23期论文;