造成火電廠煙氣脫硫設備脫硫能力不足的三個原因

為響應國家環保政策響應，降低煙氣二氧化硫排放量，國家對火力發電機組要求必須配套煙氣脫硫設備，二氧化硫排放值，已經是政府環保部門對火力發電企業主要監督環保指標之一，為此脫硫設備穩定運行，對二氧化硫控制排放十分重要，也是企業對環境保護應擔負的責任。

現階段煙氣石灰石-石膏法脫硫整個工藝流程是：從鍋爐出來的煙氣經電除塵器除塵，再經引風機升壓后直接進入吸收塔內，原煙氣在吸收塔內與噴淋層噴射的漿液逆向接觸，原煙氣中的SO2與被吸收塔漿液循環泵打入噴淋層噴淋下來的石灰石／石膏漿液逆流接觸發生化學反應，生成亞硫酸鈣（CaSO3），并被氧化風機鼓入的空氣強制氧化成硫酸鈣，結晶后生成石膏（CaSO4·2H2O），經過處理的煙氣經除霧器除去液滴后以50℃左右的溫度進入煙囪排向大氣。

脫硫設備裝車發貨

吸收塔石膏漿液通過石膏漿液排出泵，送至石膏漿液旋流站進行一級脫水，石膏漿液旋流站底流含固量約50%，進入真空皮帶脫水機給料箱，通過真空皮帶脫水機給料泵送至真空皮帶脫水機進行二級脫水，脫水后的產物為含水量小于10%的石膏，經皮帶輸送機送至石膏倉。

煙氣石灰石-石膏法脫硫工藝常見的主要問題是：脫硫能力無法滿足，常見的原因有下面三個：

1、煤質的影響：首先進入吸收塔的原煙氣中所含有的二氧化硫含量的大小是對脫硫系統是否能夠滿足要求的最大考驗。多數火電廠在運行期間都會面臨著煤源緊張的問題，進煤礦點多且復雜，有時入廠的煤質會超出設計標準，煤質熱值較低，硫份與灰份比較高，這一設計情況下，煙氣脫硫系統可能無法滿足運行需求，漿液內的顆粒物會引發吸收塔漿液密度難以降低。

2、吸收塔入口煙溫影響：火電廠煙氣脫硫系統入口處的煙氣溫度與煤炭質量與設備實際燃燒情況有關，在160℃的時候二氧化硫的吸收會產生放熱反應，此時一旦不經過換熱器裝置降低煙氣的溫度，吸收塔液面處的二氧化硫平衡分壓將會上升，從而降低溶解度，不利于保證裝置的脫硫效率。吸收塔溫度越低，脫硫效果就會越佳，但有必要對溫度加以控制，一旦溫度過低，將會產生酸液，出現煙道入口煙道腐蝕，還會使會引起凈煙氣出口煙溫達不到排放標準。

3、漿液品質影響：

①由于煤質含硫量超過設計值，為保證脫硫效率，帶來次生問題：石灰石供漿量增大導致漿液密度高，石灰石供漿量過大會造成石膏中碳酸鈣含量增大，未反應的石灰石顆粒隨漿液進入脫水系統，加大脫水系統壓力，同時漿液密度不好控制。

②石灰石粉品質的影響。脫硫效率與系統性能在一定程度上會受吸收劑石灰石的影響，該情況與石灰石自身反應活性和粒度有著緊密的聯系。當石灰石保持著穩定的品質時，脫硫系統將也會穩定運行。石灰石中的氧化鎂等雜質含量過多，在吸收塔內會影響石膏結晶的粒度和純度，不利于石膏的結晶，同時各種雜質進入脫水機后會附著在石膏表面，阻礙石膏脫水，致使脫水機不能正常運行。

③吸收塔入口煙塵濃度大，煙氣中的煙粉塵進入漿液系統，由于其粒徑較小會包裹在石灰石顆粒的表面，并對石灰石的溶解造成影響，由此導致漿液中石灰石顆粒增多，漿液密度增大，石膏脫水效率降低。含塵濃度是影響吸收塔入口煙氣的主要因素。吸收塔運行期間如果因為除塵器的問題，導致脫硫系統入口煙塵濃度較大，煙氣飛灰將會留在漿液內，影響系統脫硫效率。飛灰內存在的重金屬元素會對石灰石漿液與SO2的接觸產生反作用，鋁離子進入了石灰石漿液，反應后生成絡合物，該物質會影響石灰石消融，并對漿液的pH值產生影響。再比如汞、鎂、鋅等重金屬離子，進入石灰石漿液之后也會影響鈣離子與硫酸根離子之間的結合，不僅降低系統脫硫效率，甚至影響石灰石的使用率。所以煙氣脫硫系統在正式運行之前需要進行檢測，查看煙氣內的含塵量情況，防止含塵量超標。

④石膏漿液中CaSO3含量過高易生成CaSO3·1/2H2O，該物質呈針狀晶體，其粒徑偏小，粘性高，密度大。鈣硫比反應漿液中，增大鈣硫比能夠方便二氧化硫的吸收，但也會同時增大石灰石使用量，無形中導致運行成本的增加。與此同時，鈣硫比提升，pH值也會加大，從而降低石灰石的溶解度，影響石膏品質，所以對鈣硫比的控制也尤為重要。

⑤二氧化硫濃度影響。從化學平衡的角度來看，增加反應物濃度能夠推動反應朝著正反應方向移動，提升裝置的脫硫效率，但二氧化硫濃度增大到某種程度后，其吸收能力反而下降。

⑥由于煤質偏離設計煤質，致使旋流站出力不足，且旋流子分離效果差，會造成底流漿液濃度和漿液量不足，此外旋流子堵塞、泄漏頻繁，故障率高，致使吸收塔密度不能正常維持。

⑦漿液品質惡化，脫水機脫水效果變差，含水率大增，造成石膏脫水機帶來負荷加重，嚴重影響脫水機安全穩定運行。

⑧pH值的影響。一般情況下，脫硫系統依據提前設定的pH值，將其與實際數值進行對比，隨后完成偏差控制，確定石灰石給漿泵的閥門開合度，并有效控制好吸收劑的投料情況。這一過程中，二氧化硫濃度、機組運行負荷、石灰石品質是影響pH值的主要因素。二氧化硫氣體偏酸性，能夠提高漿液的PH值，方便吸收酸性氣體。pH值的降低有利于加速石灰石的高效溶解。因此，有必要做好pH值的控制，以此強化脫硫塔的脫硫效果。