火力发电厂石灰石—石膏湿法脱硫系统运行优化

施爱军

摘 要：目前，火力发电厂石灰石-石膏湿法脱硫技术在世界范围内都广泛运用。随着我国经济快速发展，电力工业也得到了快速的发展，尤其是火力发电的运用范围更加广泛，投资建设也更加迅猛。但是中国的大气污染十分严重，是全球都关注着的严峻问题，对人们的生产和生活有着很大的影响。而火力发电的污染主要体现在碳排放、粉尘污染、硫排放等。本研究主要是探讨石灰石-石膏湿法脱硫系统的运行优化，湿法脱硫是目前世界上比较先进的脱硫方法，但仍然存在着很多问题。本研究旨在为湿法脱硫提供一定的参考，提升火力发电行业的发展，共同促进环境问题的改善。

关键词：火力发电厂；石灰石-石膏湿法脱硫；系统运行优化

中图分类号：TM621 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）21-0078-02

1 概述

伴随着我国经济迅速发展，人们的生活水平不断提高，对生活质量和身体健康更加关注，因此对环境质量要求更加高。火力发电厂发电排放的二氧化硫是大气污染的主要物，二氧化硫的排放量控制成了大气污染治理的重要部分。二氧化硫是一种有毒的气体，会使人感到胸部有种压迫感，尤其对于呼吸道有一定疾病和患有心脏病的人最为敏感。石灰石-石膏湿法脱硫是目前國内外的火力发电厂运用最为广泛的脱硫技术。以湿法脱硫为主的国家主要是发达国家，比如德国、美国等，这些国家的经济发展和我国目前阶段比较相似，都是煤炭消耗量大。但是我国的湿法脱硫技术起步晚，需要向日本、美国这些国家进行一定的技术上借鉴，提升我国的脱硫技术。

2 对火力发电厂石灰石-石膏湿法脱硫系统技术的简要介绍

石灰石-石膏湿法脱硫技术是目前火力发电厂中技术最成熟、应用最为广泛的二氧化硫脱除技术。石灰石-石膏湿法脱硫技术是以石灰石作为脱硫吸收剂，将火力发电厂排放的烟气吸入，与吸收剂充分混合，并且和混合其中的氧化空气充分接触，然后排放烟气中的二氧化硫和吸收剂里的碳酸钙，还有氧化空气一起发生化学反应，最终生成石膏，从而达到脱硫的效果。石灰石-石膏脱硫发采用的原料是价格低廉的石灰石，将她研磨成细致的粉状，然后与水混合，搅拌在一起，制成石灰石浆液，以此作为吸收剂。脱硫后的气体，基本不含二氧化硫，脱硫率能高达百分之九十五。脱硫后气体经过冷却，除去水雾，再排放进入大气。脱硫所形成的石膏作为副产品，可以进行有效地回收利用，或者作为废品处理。尽量做到物尽其用。

3 火力发电厂石灰石-石膏湿法脱硫系统技术存在的常见问题

3.1 石膏出现脱水问题

在脱硫系统中，烟气与石灰石和氧化空气作用后产生的石膏，含水率需要控制在一定的范围。石膏排出泵会将吸收塔里面的浆液抽出来，将抽出来的浆液放入石膏旋流器进行浓缩和颗粒分级，分级出来的稀的浆液将被机器返回吸收塔，浓缩适宜到一定程度的浆液会被运送到真空皮带机进行脱水。石膏形成后会经历运输、存储等工序，而及其对于固体的运输明显要高效，含水率过高，会使得整体的重量增加，粘稠度和稀释度都高，使得运输以及后期加工、存出都出现很大的困难。当石膏含水率过高时，真空皮带机运输石膏完全无法工作，影响整个脱硫系统的运行效率，还会造成机器损坏，增加脱硫运行成本。石膏含水率过高主要表现在石膏的下部不结成块状，甚至有些粘稠而不脱落，然后上面的部分甚至完全是稀泥的状态。分析原因有很多，实验表明，烟气进入系统时含尘量过高会导致烟气中的尘埃阻挡了二氧化硫和脱硫剂的接触，减少接触会使得产生化学反应的机会变少，形成含水率低的石膏可能性变小。而且飞灰会阻碍和降低吸收剂的活性，当阻挡一些成分发生反应，整体的效果也就随之变差。还有石灰石的质量存在问题也是影响脱硫的重要因素，石灰石的细度和里面的杂质、碳酸钙含量会影响整个反应的活性。杂质过多会阻碍吸收剂的活性，石灰石不够细会使得整个反映效果不佳，活性不足。输入的二氧化硫的量超过了设计的量，而鼓入的氧化空气量还是固定的值，这就会使得石膏结晶困难，因为没有充分反应。还有的可能就是机器出现故障，比如真空皮带机和石膏旋流器异常，这些都是脱水的重要机器，它们的异常会使得脱水的效果随之变差。

3.2 吸收塔溢流问题

吸收塔溢流是指吸收塔内形成大量粘性强的泡沫，会从吸收塔溢出，一般设置了溢流管道，但是严重时，仍然会溢流，使得整体的脱硫效率降低，污染厂区的环境。造成吸收塔溢流的原因有很多，比如吸收塔的液位计测量的液位与实际的液位不符合，真实的液位远高于测量显示的，那么机器设备和人为的准备工作都不符合液位的实际需求。还有当吸收剂的有机物含量增加，会使得吸收塔内的浆液容易起泡。有机物含量增加主要是因为煤的燃烧不充分或者烟气的含量中杂质太多。石灰石的成分不确定时，当遇到一些元素会自然成为发泡剂，自主的产生泡沫。吸收塔补充的水需要确定水中的成分含量，达不到设计的标准，含有一些会造成溢流的元素。还有溢流管的设计如果不科学，可能会造成虹吸的现象。吸收塔的溢流会导致整个脱硫的运行效率不高，机器设备的损坏，还有烟道防腐蚀层的破坏。还有烟气系统的堵塞。

4 针对问题的具体解决对策

4.1 保证石灰石的质量，及时检查脱水系统设备

在烟气进入前进行高质量的除尘工作，加大高压柜的投入，将电流控制在合理的范围内，保证震打效果的优良。在采购石灰石的时候，要确保石灰石的质量，不能因为贪图便宜而购买质量差的石灰石，这会造成效率低下甚至机器损坏，得不偿失。与长期合作的供应商协商好，让他们意识到脱硫的重要性，高效的脱硫会增加他们的收益。在将石灰石研磨成分时，要控制好细度，总的来说是越细效果越好，对于细度的检验通过用手捏也可以检查。烟气的含硫量过高，不再设计范围内，这主要是因为燃煤的质量原因，含硫量高的煤炭自然烟气也含硫量高。所以要检查控制好煤炭的使用，使用含硫量低的煤炭，将二氧化硫控制在设计的范围内。对于真空皮带和石膏旋流站的检查要定时定期，对于可能出现故障的部位进行提前的维护，清理杂物，更换老旧的零件，保证机器的高效运转。

4.2 降低吸收塔液位，更换新鲜浆液

为了治理吸收塔的溢流情况，需要降低吸收塔的液位，加强对于液位的计量，将实际的液位和测量计的数据做到尽量符合，减少虚假的现象迷惑。可以根据泡沫和浆液的密度不同，采用浮球式的测量方法，增加准确率。降低吸收塔的液位是在必要的时候，属于比较紧急的临时措施，不可长期使用。在泡沫过多时，加入一定量的消泡剂，及时处理泡沫。但这也属于短期的做法。在浆液的泡沫过多时，要更换新的浆液，从而提高浆液的活性，不影响整个系统的运行。要坚持脱硫废水的及时排放，废水中的重金属含量高，会影响浆液的反应效率。所以要及时排放，保证吸收塔内的浆液处于高品质。要保证设备处于优良的状态，及时检查设备，要保证氧化风机处于正常的运行状态，当出现故障时要有及时的备用设备。

5 结束语

对于环境污染治理的关注是全球的焦点问题，而我国属于燃煤大国，这是经济发展的必须要求，但是在保证经济发展的同时，我们也应该担负起保护环境的责任。所以对于燃煤产生的废气要进行一定的处理，而其中所含的二氧化硫是空气污染的主要元素之一，而本研究主要探讨的问题就是采用石灰石-石膏湿法脱硫的技术进行净化。这一技术在我国的发展还不算成熟，在日本、德国等发达国家技术成熟，所以我国可以进行一定的参考和借鉴，再结合实践中所遇到的实际问题进行修改。

参考文献：

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