浅谈湿法石灰石—石膏脱硫的精细化控制

范明斌

摘 要：在当前工业发展中，能源工程得到了一定的进步，但是同时因为煤炭燃烧造成了诸多地区中SO2含量过高，是大气主要污染物之一，为了保护环境，本文则论述了湿法石灰石-石膏脱硫如何进行精细化管理。

关键词：湿法石灰石-石膏；脱硫；控制

引言

石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺在火力发电厂中应用比较广泛，系统复杂度较高，在实际应用中受到内外各项因素的影响也比较大，为保证达到最佳脱硫效果，必须要做好各项参数的设计，同时还要兼顾各项影响因素的控制，提高工艺实施综合效果。

1、石灰石-石膏湿法烟气脱硫处理技术的原理

在石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水处理技术中脱硫废水的液体是呈酸性的，主要是利用物理和化学沉淀物质和分离重金属的机械方法进行污染物脱硫废水处理。通过对脱硫废水的水质特点进行研究分析，可以确定石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水处理技术是由中和、沉淀、絮凝和澄清等工艺技术组成的，在对废水进行脱硫处理时，首先要将氢氧化钠加入到废水中，使废水中的金属离子发生化学反应生成氢氧化物沉淀，再在废水中加入有机硫溶液，形成硫化物沉淀，在加入絮凝剂之后，这些絮体会发挥出它强大的吸附功能，在硫化物沉淀的过程中，可以将这些沉淀进行吸附，为增大絮体的体积，可以再往废水中加入絮凝助剂，减少细小絮体的残留，加快沉淀速度，将废水进行分离沉淀达到标准之后再排放。

吸收塔是石灰石-石膏湿法FGD吸收系统的重要组成部分，作用是提供烟气通道，并对送入浆池的石灰石浆液进行脱硫处理，吸收塔的类型主要分为填料塔、鼓泡塔、喷淋塔、液柱塔四种。填料塔在早期石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺中极为常见，是早期石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的核心装置，设有两个管口，石膏与石灰石浆液从上面的管口进入，经过化学反应与氧化处理，最终将吸收脱除后的石膏与石灰石浆液从另一个管口排除，从而达到石灰石-石膏脱硫的目的。填料塔的内部通常设有除雾器，能够将管口内的烟气进行分离处理，并在塔内的填料上形成一层明显的液膜，用于石膏浆液与石灰石浆液的传质过程。喷淋塔也称作是喷雾塔，与填料塔一样，在塔内部设置有除雾器，并且在管口的上部布置有喷嘴，这是为了让填料与液雾进行充分接触，形成良好的烟气净化效果。鼓泡塔与液柱塔主要负责脱水分离，原理是利用塔内的浆池，将进入吸收塔的烟气进行混合，从而在化合产生气泡的过程中，将浆液中的SO2脱水处理。这四种吸收塔相互配合，具有良好的自控效果，吸收塔脱硫率能够达到百分之八十以上。

塔外设备同吸收塔一样，在石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺中，能够起到十分重要的作用。一般来说，吸收系统的塔外设备主要由氧化风机、石灰石浆液排出泵以及浆液循环泵组成。浆液循环泵通常安装在氧化风机的旁边，通过离心力，将吸收塔内的石灰石浆液进行再循环。浆液循环泵主要由高速旋转的叶轮、离心泵组成，当液体进入浆液循环泵内，装置内的离心力将会让石灰石浆液获得流体能量，从而在入口处形成负压，将石灰石浆液通过旋转不断的被吸收。[2]烟气系统是石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术的关键，将空气强制鼓入奖池中，从而达到化合生成的作用，烟气设备主要由烟气挡板、增压风机组成。按照吸收塔的规模，恰当的进行烟气设备的布置，一般来说，普通的吸收塔要设有两到三台烟气挡板，用于阻挡烟气进入FGD装置。烟气挡板的主要作用是抵挡低温烟气对FGD装置的腐蚀，从而保障石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术能够取得良好的应用效果，在烟气挡板的选择上，也要尽量选择耐腐蚀性、耐热性较好的挡板，可以考慮使用塑料挡板，从而避免吸收塔内污染物的扩散。

2、石灰石-石膏湿法烟气脱硫控制要点

2.1、化学工艺控制

第一，增大亚硫酸钙氧化。对于吸收塔可选择空塔运行方式，搭配强制性氧化工艺，来避免塔内硬垢的形成，确保系统设备具有较高可靠性与稳定性。其中，对于设计成熟的脱硫系统，应确保亚硫酸钙氧化程度达到100%。第二，提高除雾器运行效率。烟气脱硫时要尽量避免烟气旁路挡板处于工作状态，以此来杜绝因烟气循环造成烟气量变化情况的发生，进而可控制吸收塔内烟气流速不会继续升高。然后还需要利用智能化技术来对除雾器压差进行动态监视，掌握其运行状态，保证冲洗频率与冲洗水量的合理性，提高冲洗水质量，以免设备结垢。

2.2、系统设计调整

假如电厂生产选择应用高硫煤，在对脱硫系统进行设计时，需要针对氧化装置选型、氧化风机容量、吸收塔内烟气分布均匀性以及反应罐体积等参数进行合理分析和科学确定，避免因为过于看重经济效益而选择较低参数，在后期实际应用中无法确保系统可靠性，不仅无法保证脱硫效率，而且容易出现安全事故。同时，脱硫系统微处理尽量选择先进的分散式控制系统，并配置功能完善的保护系统，在危险系数较高时，系统可以自动停机。另外，还需要针对故障率较高的设备与构件来制定检修维护方案，及时更换老化、损坏构件，提高脱硫效率。

2.3、应用海水脱硫法

海水呈碱性，因此能够对硫产生良好的吸收效果。一方面，当石灰石浆液或者石膏浆液中的硫被海水吸收之后，产生的是污染性较小的可溶性硫酸盐，符合我国科学发展观的基本政策，在火电厂中具有巨大的市场潜力。另一方面，硫酸盐是海水中的成分之一，不需要其他化学添加剂进行化合作用，具有成本低廉、废渣可抛弃的优势，因此可以广泛的应用于沿海的火电厂的石灰石-石膏湿脱硫工作中。

2.4、应用干法、半干法FGD技术

干法的脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行，烟气在净化过程中能够保持一个稳定的状态，因此这种技术能够保证脱硫过程的严密性，能够对火电厂周围的环境形成一定的保护效果，是一种环保的石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术。此外，这种技术所使用的吸收系统的制作较为简单，原材料能够在湿状态下再生，符合我国制定的环保要求。

3、结语

我国火力发电行业发展速度不断加快，技术水平逐渐提高，生产工艺可靠性以及稳定性更高。基于节能环保生产理念，必须要针对火力发电烟气脱硫工艺进行分析，确保排放到空气中的烟气含硫量在标准以内。对石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺进行研究和优化，是进一步提高电厂生产效率的重要措施。

参考文献：

[1]张小茹.石灰石-石膏湿法脱硫运行中问题及处理[J].科技与创新，2016（18）：80-81.