石灰石—石膏湿法 烟气脱硫工艺的影响因素分析
摘 要：本文主要讲述了工业石灰石—石膏湿法低浓度二氧化硫烟气脱硫工艺的影响因素分析，通过对石灰石—石膏法分析开辟了新运用前景。
0前言
二氧化硫是主要大气污染物之一，严重影响环境，威胁人们的生活健康。削减二氧化硫的排放量，保护大气环境质量，是目前及未来相当长时间内我国环境保护的重要课题之一。目前，国内外处理低浓度SO2烟气的方法有许多，钙法是采用石灰石水或石灰石乳洗涤含二氧化硫的烟气，技术成熟，生产成本低，但吸收速率慢、吸收能力小、装置运行周期短。针对传统脱硫方法存在的缺陷，本文阐述了主要钙法在处理低浓度二氧化硫烟气脱硫工艺的影响因素分析，这些影响因素分析解决资源合理利用问题。获得了良好的社会效益和经济效益。
1常用湿法烟气脱硫技术介绍
1.1石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺原理
该法是将石灰石粉磨成小于250目的细粉，配成料浆作SO2吸收剂。在吸收塔中，烟气与石灰石浆并流而下，烟气中的SO2与石灰石发生化学反应生成亚硫酸钙和硫酸钙，在吸收塔低槽内鼓入大量空气，使亚硫酸钙氧化成硫酸钙，结晶分离得副产品石膏。因此过程主要分为吸收和氧化两个步骤：
（1）SO2的吸收 石灰石料降在吸收塔内生成石膏降，主要反应如下： CaCO3+SO2+1/2H2O=CaSO3·1/2H2O+CO2
CaSO3·1/2H2O +SO2+1/2H2O=Ca（HSO3）2
（2）亚硫酸钙氧化 由于烟气中含有O2，因此在吸收过程中会有氧化副反应发生。在氧化过程中，主要是将吸收过程中所生成的CaSO3·1/2H2O氧化生成CaSO4·2H2O。
2CaSO3·1/2H2O+ O2+3H2O =2CaSO4·2H2O
由于在吸收过程中生成了部分Ca（HSO3）2，在氧化过程中，亚硫酸氢钙也被氧化，分解出少量的SO2：
Ca（HSO3）2+1/2O2+ H2O=CaSO4·2H2O+ SO2
石灰石－石膏湿法烟气脱硫系统
运行维护要点分析脱硫运行维护要点分析
脱硫系统生产主要问题
•设备故障率高，系统投运率低
•脱硫率达不到要求
•非全烟气运行
•仪表故障多
•自动化程度低
脱硫运行维护要点分析
本文的主要内容
•第一节原烟气品质控制
•第二节石灰石品质控制
•第三节运行控制要点
•第四节日常维护要点
•第五节化学监督的重要性
脱硫运行维护要点分析
第一节原烟气品质控制
–常见烟气品质超标的主要方面：
– SO2总量超标飞灰超标
–烟气含尘量超标
–烟气Cl超标
–烟气温度超标
脱硫运行维护要点分析
SO2总量超标危害
•因脱硫率降低，环保排放指标难以保证
•石膏在塔内停留时间短，结晶时间不足而颗
粒小，造成石膏脱水效果差
•氧化风量不足，带来结垢、石灰石反应闭塞
等问题
•废水固含量超标，废水系统难以正常运行
• pH值低设备腐蚀磨损加速
•石灰石供给量加大，制浆系统设备、管道故
障率增加
脱硫运行维护要点分析
烟气含尘量超标危害
•烟气中的飞灰中含有很多金属元素，对脱硫系
统影响较大的是Al元素，它容易与烟气中的 HF反应生成氟化铝络合物AlFx，此络合物可
能覆盖在石灰石颗粒表面，造成石灰石反应闭
塞。
•飞灰颗粒较小，进入脱水系统后造成石膏含水
率上升，石膏纯度下降
•更细的颗粒进入废水系统，造成废水含固量升
高，废水系统负荷上升
脱硫运行维护要点分析
烟气Cl超标
•烟气中的Cl主要来源于锅炉燃煤，煤质的变化
造成烟气中的HCl含量变化，其与石灰石发生 反应后产生的Cl离子量也会发生变化
•废水排放量不增加的情况下，在烟气Cl超标 时，塔内Cl离子浓度是逐渐上升的，过高会引起
设备腐蚀、石膏品质差、在塔内抑制石灰石溶
解等问题
脱硫运行维护要点分析
烟气温度超标
•超过防腐设施的承受温度会造成其损坏和失效
•锅炉排烟温度升高会造成系统水耗增加
•烟气温度升高使系统阻力上升，增压风机电耗
石灰石－石膏湿法烟气脱硫系统
运行维护要点分析脱硫运行维护要点分析
脱硫系统生产主要问题
•设备故障率高，系统投运率低
•脱硫率达不到要求
•非全烟气运行
•仪表故障多
•自动化程度低
脱硫运行维护要点分析
本文的主要内容
•第一节原烟气品质控制
•第二节石灰石品质控制
•第三节运行控制要点
•第四节日常维护要点
•第五节化学监督的重要性
脱硫运行维护要点分析
第一节原烟气品质控制
–常见烟气品质超标的主要方面：
– SO2总量超标飞灰超标
–烟气含尘量超标
–烟气Cl超标
–烟气温度超标
脱硫运行维护要点分析
SO2总量超标危害
•因脱硫率降低，环保排放指标难以保证
•石膏在塔内停留时间短，结晶时间不足而颗
粒小，造成石膏脱水效果差
•氧化风量不足，带来结垢、石灰石反应闭塞
等问题
•废水固含量超标，废水系统难以正常运行
• pH值低设备腐蚀磨损加速
•石灰石供给量加大，制浆系统设备、管道故
障率增加
脱硫运行维护要点分析
烟气含尘量超标危害
•烟气中的飞灰中含有很多金属元素，对脱硫系
统影响较大的是Al元素，它容易与烟气中的
HF反应生成氟化铝络合物AlFx，此络合物可
能覆盖在石灰石颗粒表面，造成石灰石反应闭
塞。
•飞灰颗粒较小，进入脱水系统后造成石膏含水
率上升，石膏纯度下降
•更细的颗粒进入废水系统，造成废水含固量升
高，废水系统负荷上升
脱硫运行维护要点分析
烟气Cl超标
•烟气中的Cl主要来源于锅炉燃煤，煤质的变化
造成烟气中的HCl含量变化，其与石灰石发生 反应后产生的Cl离子量也会发生变化
•废水排放量不增加的情况下，在烟气Cl超标 时，塔内Cl离子浓度是逐渐上升的，过高会引起
设备腐蚀、石膏品质差、在塔内抑制石灰石溶
解等问题
脱硫运行维护要点分析
烟气温度超标
•超过防腐设施的承受温度会造成其损坏和失效
•锅炉排烟温度升高会造成系统水耗增加
•烟气温度升高使系统阻力上升，增压风机电耗
石灰石湿法脱硫结垢的原因分析与防治
摘要：结垢是影响石灰石/石灰湿法烟气脱硫系统运行安全性的主要问题之一。分析了湿法烟气脱系统中各类垢体的形成机理,并阐述了系统结垢的主要防治方法。
关键词：石灰石脱硫；脱硫结垢；结垢原因；结垢防治
1.
湿法烟气脱硫系统概述
石灰石-石膏法烟气脱硫工艺是目前火电行业应用最为广泛、技术最成熟的烟气脱硫技术之一，以石灰石为脱硫吸收剂，副产品为石膏。但在实际运行中脱硫塔塔壁会出现结垢现象，脱落后的垢层分布在脱硫塔底部，会堵塞石膏排出泵入口滤网、循环浆液泵入口滤网、吸收塔底部排放口、石膏压滤的水力旋流器入口等。而未脱落的垢层则仍依附在脱硫塔塔壁，会对检修工作带来安全隐患，通风不佳造成风压上升，影响脱硫乳化单元的脱硫效果。
1.
湿式石灰石烟气脱硫系统的运行条件
在湿式石灰石烟气脱硫系统中，从经济角度考虑，最重要的两个因素是脱硫效率(SO2截留率)和石灰石残留量(FGD-石膏) 。虽然影响湿式石灰石烟气脱硫系统设计和运行的最相关的参数是物理参数，如液气比、吸收塔气速和氧化率、石灰石的反应性、烟气中 SO2浓度、反应池 pH 值、洗涤器温度、 HCl、 HF 和添加剂的使用等湿式石灰石烟气脱硫系统的化学因素，以及烟气脱硫系统效率的运行条件，如颗粒控制装置效率、烟气脱硫系统的停留时间、水处理或循环以及氧化过程，也可能影响湿式石灰石烟气脱硫系统的运行。
2.1. 石灰石的活性 石灰石的粒径分布、孔隙率和石灰石中的杂质等性质对脱硫效率有重要影响。这些参数可以作为影响石灰石活性的关键因素。石灰石的活性被定义为提供碱性并与二氧化硫溶解到水中所产生的酸反应的能力。常规湿式石灰石烟气脱硫系统中，石灰石经粉碎至平均粒径为5-20μm （大约为500目）后使用，但能耗大，一般以250目即可。
2.2. 酸碱度和温度
H + 浓度对石灰石的溶解速率和 SO2去除率有较大的影响。烟气脱硫系统的设计是在5.0-6.0的最佳 pH 值范围内运行。在较低的 pH 值下，石灰石的溶解速率相当高，但 SO2溶入浆液的速率和去除效率都较低。较高的 pH 值导致较高的 SO2去除效率。然而，也有一些限制因素，例如，要达到较高的 pH 值，就需要添加过量的石灰石。
