石灰石/石膏湿法脱硫工艺脱硫效率影响因素

所以稳定浆液PH值，不仅是利用阀门来控制浆液的供给量，还需要做一个闭合控制回路，来控制进入浆液中的SO2的量。根据反应方程式：SO2+CaCO3=CaSO3+CO2↑可以得到，CaCO3与SO2的质量关系比为100：64。所以将烟气中SO2的含量作为参照，来控制浆液的供给量不但能满足反应的需求，还能控制PH值。实验表明，当PH<5.6时，ph越高浆液中就存有更多的caco3，脱硫效果越显著，但当ph>5.7时，使得Ca2+难以吸出，脱硫效率变化相对缓慢。低PH值能促进溶解，但不利于脱硫，还会造成设备酸性腐蚀。所以，建议浆液PH值的范围[5.4，5.6]。

3.2 石灰石活性

石灰石中约95%都是方解石，其主要是由CaCO3组成的沉积岩，其常见的杂质有MgCO3、SiO2、Fe2O3、Al2O3。在FGD系统中，会溶解部分MgCO3，但大部分的金属杂质即使在强酸下也不会被溶解。溶解过后的MgCO3虽然会提升脱硫效率，但其中Mg2+浓度过高会影响石膏的沉淀和脱水，进而降低石膏的纯度。SiO2较CaCO3的硬度强，需要更多的浆液原料，且具有腐蚀性，会使设备受到磨损，总而言之SiO2会降低石膏纯度以及石灰石活性。而金属离子会生成氟化络合物分布在石灰石之上，使得PH值相对偏低。所以，石灰石的溶解速率、温度、大小以及溶液中碳酸盐的含量都会觉得石灰石的活性，进而影响脱硫效率。

3.3 液气比

单位统计的烟气流量在脱硫吸收塔中用于循环的碱性浆液的体积流量就是液气比，其值等于单位时间内浆液的喷淋量和单位时间内湿烟气体积流量比。相关实验数据表明，液气比越小，随着不断增加的烟气流量，SO2气体在浆液中停滞时间较短，不能充分地与浆液混合，也就使得烟气中的脱硫效率就越低。值得一提的是，太小的液气比会使吸收塔达到“泛液点”，使得反应过程中不再产生鼓泡现象，影响了SO2的吸收;液气比也不能太大，过大的液气比对设备要求越高，进而会加大投资成本。某电厂330MW的机组当液气比达7时，脱硫效率达到95%，当液气比达到8.5时，脱硫效率高达97%，因此建议液气比范围[7，9]。

3.4 钙硫比

脱硫过程中使用的CaCO3中Ca与去除SO2中S的摩尔比值就是钙硫比，其化学反应理论值为1。一般地将石灰石碾压成粉并在浆液循环泵中多次循环才能使石灰石反应充分，钙硫比越高，电耗也就越高。实验表明，当钙硫比低于1.02时脱硫效率偏低，而当钙硫比高于1.05时脱硫效率趋于平衡。虽然钙硫比的增加会适当提升脱硫效率，但增加的幅度却相对受限，还会使PH值变大，继而不利于脱硫反应，所以，钙硫比范围在[1.02，1.05]比较适宜。

3.5 烟气中的飞灰

飞灰含量高的烟气会干扰石灰石的溶解，使石灰石中的Ca2+的溶解速率变低。而且灰尘产生的氟化络合物，会在石灰石表面形成“糖衣”，不但会降低石膏的纯度，还会是PH值下降，不利于SO2的吸收。此外飞灰中例如Hg、Cd、Zn等重金属还会使Ca+和HSO3-的反应受到抑制，降低脱硫效率。一般地，FGD粉尘流入量不得高于100mg/Nm3。

除此之外，氧气的含量以及烟气的温度或多或少地会导致石膏氧化反应不充分，使得浆液中的CaSO3˙H20含量过高，影响浆液质量并降低脱硫效率，所以必须保持充足的O2，提供合适地温度;再者设备的质量、结构以及性能等都会对脱硫效率产生影响;适当地添加有机酸，能促进石灰石的溶解，有效地提升脱离效率。

4 结语

运用FGD来控制火力燃煤发电过程中产生的SO2排放量，还有一个相当长的阶段。提升FGD脱硫效率，减少SO2的排放，不但能降低电厂成本，提升电厂价值，更能为我国当前的空气质量作出重要贡献。只有严格要求员工，结合实际情况，严格控制材料的质量，定期检查设备及时发现故障并予以解决，从而提高脱硫效率，有效地提升电厂经济价值。

延伸阅读：

双碱脱硫技术在电厂烟气脱硫中的探讨

【硫老师】湿法脱硫系统的应用法宝--脱硫增效剂