摘要：“石膏雨”也是石膏浆液的一种，对火电厂的正常运行、周边民众的日常生活以及植被农作物皆有较大的危害，所以分析火电厂湿法脱硫“石膏雨”形成的原因，并采取预防策略至关重要。
关键词：火电厂；湿法脱硫；石膏雨
火电厂在运行过程中为了实现保护环境的目的，会对产生的二氧化硫进行脱硫处理，脱硫的方法比较多，最为常用的脱硫方法之一就是湿法脱硫。但是湿法脱硫过程中可能会形成“石膏雨”，尤其是烟囱遭到堵塞，烟囱温度会随之降低，或者外部环境温度较低，都会增加“石膏雨”形成的几率。
一、“石膏雨”的成分和危害概述
水是“石膏雨”的主要组成成分，通常火电厂脱硫系统中形成的“石膏雨”水的含量占到百分之八十以上，另外还包括烟尘与石膏浆液颗粒。
“石膏雨”的危害主要体现在两方面：首先，“石膏雨”不利于农作物和植被的生长。尤其是火电厂周边的农作物和植被受到“石膏雨”的影响较为明显，产生的“石膏雨”会附着在农作物或是植被的叶片表面，影响农作物和植被的光合反应，进而干扰其正常生长[1]。其次，“石膏雨”影响民众的日常生活。火电厂湿法脱硫中形成的“石膏雨”在形成初期是石膏浆液，但是经过一段时间的干燥后会变成灰白色泥点，这些泥点清洗难度大，很容易附着在火电厂周边民众的房屋建筑之上，对其视觉造成不好冲击，对民众生活环境造成影响，不利于环境保护政策的落实。
二、“石膏雨”的成因探究
（一）脱落剂与燃料导致的“石膏雨”
火电厂通过燃煤来提供运行能量支持，倘若选择的燃煤煤质不高，燃煤中含有的灰份以及硫份过高，那么就会有较大几率产生“石膏雨”。燃煤质量不高，会导致火电厂锅炉的燃煤情况变差，飞灰随之增多，吸收塔中会进入一些焦油或是碳颗粒，这些物质包含在飞灰中，会随烟气一起被吸入，导致吸收塔产生较多的泡，进而增加了“石膏雨”的产生几率。另外，石灰石品质不高也会形成“石膏雨”。倘若石灰石中含有大量的氧化镁，不但一定程度上降低脱硫效率，另外还容易发生浆液起泡现象，这是因为石灰石中的氧化镁和硫酸根离子两者产生反应，进一步增加“石膏雨”形成的可能[2]。
（二）湿法脱硫运行导致的“石膏雨”
一方面，火电厂的锅炉在运行中倘若出现了不充分燃烧情况，吸收塔吸入锅炉尾部烟气的时候也会同时吸入没有燃烧完的成份，导致吸收塔浆液有机物含量增多，进而引起吸收塔浆液起泡，最终导致“石膏雨”的产生。另一方面，湿法脱硫系统中的除雾器不可以正常进行冲洗。冲洗除雾器时水压不合适，过大的水压会让由喷嘴出来的冲洗水发生雾化现象，进而减少冲洗力量，导致不能够彻底冲洗除雾器，不能完全清除除雾器中的污垢；倘若冲洗时间间隔过长，除雾器会附着部分微小的石膏颗粒，未能通过冲洗除雾器清除这些石膏颗粒，石膏颗粒会在除雾器上形成污垢，进而增大烟气流速，导致烟气中“石膏雨”携带量随之增加；如果过于频繁冲洗，会造成除雾器的水量增加，进而增加“石膏雨”形成几率。此外，未能及时对石膏进行脱水处理，致使已形成的石膏未能得到对应的妥善处理，高速烟气在通过吸收塔进入到烟囱前会同时携带出部分石膏浆液，导致“石膏雨”产生[3]。
（三）不合理的烟囱结构导致的“石膏雨”
如果火电厂湿法脱硫系统未能安装换热系统，那么烟气温度通过脱硫装置之后会减小，这会加快烟气内蒸汽的凝结速度。通常所用的烟囱并未附带有冷却水收集装备，烟囱中的冷却水极易被烟气携带走。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果烟囱为圆台型，那么因为自身重力的干扰，烟气冷却水通常会直接落下，在此过程中其可能不会贴壁落下，所以烟气极易携带走这些冷却水；如果烟囱为直径圆筒型，烟气之所以不能够大量携带走这些冷却水，是因为冷却水会直接沿烟囱壁落下。另外，冷却水是否容易被烟气携带走也受到烟囱内部光滑度的干扰，如果烟囱内壁较为光滑，冷却水在落下时被烟气带走的难度就比较大；相反，如果烟囱内壁光滑度比较低，冷却水落下过程中容易飞溅四起，进而给烟气创造了携带机会。同时，如果烟囱内径不够大，烟气流速比较高，容易破坏烟囱内壁水膜，进而造成烟气带走液滴。
三、“石膏雨”的预防策略
（一）保证燃煤和石灰石品质
火电厂运行过程中离不开燃煤的能量支持，火电厂湿法脱硫过程中会用到石灰石这一材料，而燃料和石灰石的品质高低都会影响“石膏雨”的形成，所以火电厂应当选用专用的高品质燃煤，增加燃煤掺烧力度，尽可能避免由于燃煤产生较多灰份以及硫份[4]。另外，在湿法脱硫中应用质量过关的石灰石，对于采购的石灰石做好入场管理工作，每一车进入火电厂的石灰石都应该取样检查，防止劣质石灰石进入到火电厂中，从脱硫剂这一根源上防止“石膏雨”的产生。
（二）通过改造除雾器减少“石膏雨”
除雾器冲洗不当会形成“石膏雨”，所以可以改造除雾器，进而减少“石膏雨”的发生几率，可以从以下几方面对除雾器展开改造：首先，做好除雾器的日常清洗工作，清洗频率以及清洗水压都要合理，调整完善除雾器的冲洗控制程序，避免由于冲洗不当引起的除雾器堵塞现象。为了让除雾器冲洗的更为充分，可以将一个单独的阀控安装在每一级除雾器的冲洗装置上。其次，湿法脱硫系统中选择的除雾器要科学合理，对其设计运行参数进行调整完善，当前比较常用的屋脊式除雾器就是一种比较科学的除雾器[5]。三是对除雾器进出口的烟气流场进行调整完善，让其烟气流速更为稳定均匀，如果除雾器已经安装在湿法脱硫系统的脱硫塔出口烟道位置，那么对应的应该将导流板安装在除雾器入口的水平烟道内，进而促使烟气可以稳定进入除雾器。四是优化完善除雾器级数，这需要对除雾器叶片的形式和间距等设计参数进行调整。五是扩径改造脱硫塔上部，此举能够让烟气流速减小，除雾面积变大，进而保证除雾效果良好。
（三）通过改造烟囱减少“石膏雨”形成
为了防止烟气携带走烟囱内壁液体，需要对烟囱的烟速、内壁光滑度、筒型等进行优化设计。可以将烟气加热装备安装在脱硫系统中，进而达到减少“石膏雨”的目的，加热装备能够增加排烟温度。由于烟气带有大量的酸性气体，其会腐蚀加热设备，倘若设备发生腐蚀等异常情况，应当及时对其进行维修更换。再例如将烟囱由直筒型改造给“筒型+出口收缩段型”，可以较快扩散大量烟气，促使烟流下洗。通常而言，将烟流速度控制在15m/s，能够促使烟气以较慢速度流动，同时液滴会直接顺着烟囱内壁流下，烟气携带走液滴的可能性降低。在较低点可以更为容易收集液滴，另外还可以对液滴排放量进行控制。
四、结语
综上所述，湿法脱硫的效果较好，但是倘若湿法烟气脱硫系统不够完善，系统运行过程中依旧会产生诸多污染物，这些污染物可能会影响脱硫系统的排烟功能，排烟位置因为排烟不通畅会形成相应的“石膏雨”。从绿色生产的角度来说，采取积极措施预防火电厂湿法脱硫中产生的“石膏雨”是极为必要的。
参考文献：
[1]王龙，徐铁华.火电厂湿法脱硫“石膏雨”成因分析与防治措施[J].通讯世界，2016（6）：194-194.
[2]唐涓.燃煤电厂湿法脱硫中石膏雨的形成及控制措施研究[J].科技创新与应用，2016（23）：153-153.
[3]吴晓蔚，刘启贞，沈志刚.燃煤电厂石膏雨污染排放实测[J].环境监测管理与技术，2017（03）：45-48.
[4]杨法华.高硫煤脱硫串联双塔的石膏雨防治的探讨[J].化工管理，2019，510（03）：29-31.
[5]李贞强.无GGH湿法脱硫工艺的“石膏雨”防治设计与运行优化[J].电力科技与环保，2015，31（2）：28-31.
论文作者:陈文静
论文发表刊物:《电力设备》2019年第9期
论文发表时间:2019/10/14
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