火电厂石灰石湿法脱硫系统运行中常见问题分析-第2页-北极星大气网

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2影响石灰石湿法烟气脱硫效率的因素

2.1脱硫反应原理

石灰石－石膏湿法脱硫工艺脱硫过程的主要化学反应为：

（1）在脱硫吸收塔内，烟气中的S02首先被浆液中的水吸收，形成亚硫酸，并部分电离：见公式（1）

SO2＋H2O→H2SO3→H＋＋HSO3－→2H＋＋SO32－（1）

（2）与吸收塔浆液中的CaCO3细颗粒反应生成CaSO3˙1/2H2O细颗粒：见公式（2）（3）

CaCO3＋2H＋→Ca2+＋H2O＋CO2↑（2）

Ca2+＋SO32-→CaSO3˙1/2H2O↓＋H＋（3）

（3）CaSO3˙1/2H2O被鼓入的空气中的氧氧化，最终生成石膏CaSO4˙2H2O：见公式（3）（4）

HSO3－＋1/2O2→H+＋SO42-（3）

Ca2+＋SO42-＋2H2O→CaSO4˙2H2O↓（4）

上述反应中第一步是较关键的一步，即S02被浆液中的水吸收。根据S02的化学特性，S02在水中能发生电离反应，易于被水吸收，只要有足够的水，就能将烟气中绝大部分S02吸收下来。

但随着浆液中HSO3－和SO32－离子数量的增加，浆液的吸收能力不断下降，直至完全消失。因此要保证系统良好的吸收效率，不仅要有充分的浆液量和充分的气液接触面积，还要保证浆液的充分新鲜。上述反应中第二和三步其实是更深一步的反应过程，目的就是不断地去掉浆液中的HSO3－和SO32－离子，以保持浆液有充分的吸收能力，以推动第一步反应的持续进行。

2.2烟气温度

FGD系统正常运行时，入口处原烟气温度应在规定范围之内，否则FGD系统联锁保护启动，即锅炉MFT。如果原烟气温度超过运行规定的最大值，吸收塔内的设备因高温而损坏。实际运行过程中，机组负荷变化较为频繁，入口处的原烟气温度也会随着波动，也一定程度的影响FGD系统的性能指标。一方面，吸收塔烟气温度越低，越有利于SO2气体溶于浆液，形成HSO3¯；另一方面，脱硫化学平衡反应是放热反应，温度低有利于向生成硫酸钙方向进行。

2.3石灰石浆液的影响

石灰石特性对吸收塔性能的影响教大，主要体现在石灰石的纯度和活性。石灰石的活性可以用消溶速率来表示。在石灰石颗粒粒度和消溶条件相同的条件下，消溶速率大则活性高。石灰石消溶速率最主要与石灰石品种有关。这是由于石灰石的形成过程和晶体结构不同造成的。石灰石纯度对脱硫有很大的影响。石灰石中Mg、Al等杂质对提高脱硫效率虽有有利的一面，但是更不利的是，当吸收塔PH值降至5.1时，烟气中的氟离子与铝离子化合成氟铝复合体，形成包膜覆盖在石灰石颗粒表面。镁离子的存在对包膜的形成有很强的促进作用。

这种包膜的包裹引起石灰石的活性降低，也就降低了石灰石的利用率。另一方面，杂质碳酸镁、氧化铁、氧化铝均为酸易溶物，它们进入吸收塔浆液体系后均能生成易溶的镁、铁、铝盐类。由于浆液的循环，这些盐类将会富集起来，浆液中大量增加的非钙离子，将弱化碳酸钙在溶解体系中的溶解和电离。所以，石灰石这些杂质含量较高，会影响脱硫效果。由于石灰石纯度越高价格也越高，因此采用纯度高的石灰石做脱硫剂将使运行成本增加，但这可以通过出售高品质石膏以弥补，对于石灰石湿法烟气脱硫，石灰石纯度至少控制在90%以上。石灰石颗粒粒度越小，质量比表面积就越大。由于石灰石的消溶反应是固液两相反应，其反应速率与石灰石颗粒比表面积成正比关系，因此石灰石颗粒性能好各种反应速率也高，脱硫效率和石灰石的利用率就高，同时石膏中的石灰石含量低，有利于提高石膏的品质。

原标题：火电厂石灰石湿法脱硫系统运行中常见问题分析

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