随着国家对环境保护标准的日趋提高，烟气湿法脱硫技术在火电厂得到了广泛的应用，但是，在实际运行中遇到了很多问题，文章从脱硫原理和工艺过程进行了分析，对运行中各参数的调整及监督提出了建议，可供运行参考。
1前言
随着烟气脱硫设施的普及，湿法脱硫工艺占据了国内脱硫市场的主要地位，由于烟气脱硫产业在我国发展速度过快，现场操作人员对工艺技术的掌握和应用不够成熟，致使脱硫设施难以高效稳定运行。现根据脱硫原理谈谈运行调整原则。
2烟气湿法脱硫原理
在烟气湿法脱硫的应用中，通常采用石灰石/石灰—石膏法，即利用石灰石浆液吸收烟气中的二氧化硫，使烟气得到净化。其主要化学反应如下：
2.1二氧化硫与水的反应：
H2O+SO2→H2SO3→H++HSO3-→2H++SO32-
SO2溶于水形成亚硫酸，温度升高时，反应平衡向左移动。
2.2二氧化硫与石灰石的反应
CaCO3+SO2+1/2H2O→CaSO3+1/2H2O+CO2↑
2CaSO3+1/2H2O+O2+3H2O→2CaSO4+2H2O
SO2同石灰石反应生成亚硫酸钙，继之被烟气中的氧气氧化成稳定的硫酸钙(石膏)。
3烟气湿法脱硫工艺流程
石灰石/石灰—石膏湿法脱硫工艺系统主要有：烟气系统、吸收氧化系统、浆液制备系统、石膏脱水系统、排放系统组成。其基本工艺流程如下：
锅炉烟气经除尘器除尘后，通过增压风机、GGH降温后进入脱硫吸收塔，吸收塔内烟气向上流动,浆液循环泵将浆液输送到喷淋层中，通过喷浆层内设置的喷嘴进行雾化喷淋，循环浆液自上而下流动，烟气和循环浆液形成逆流，使烟气和浆液得以充分接触，同时氧化风机鼓入空气使副产物CaSO3氧化为石膏(CaSO4˙2H2O),在此过程中，作为吸收剂的石灰石与烟气中的SO2反应被不断的消耗，同时烟气中的SO2浓度不断降低。
在吸收塔中，石灰石与二氧化硫反应生成石膏，石膏浆液通过石膏浆液泵排出，进入石膏脱水系统。脱水系统主要包括石膏水力旋流器、浆液分配器和真空皮带机脱水。
经过净化处理的烟气流经两级除雾器除雾，以除去清洁烟气中所携带的浆液雾滴。在吸收塔出口，烟气一般被冷却到46～55℃左右。通过GGH将烟气加热到80℃以上，以提高烟气的抬升高度和扩散能力，同时降低其对烟囱的腐蚀性。
最后，洁净的烟气通过烟道进入烟囱排向大气。
4烟气湿法脱硫系统的运行调整技术
若要保证脱硫系统的正常稳定运行，必须合理及时调整各运行参数，确保其在规定范围内运行。现将石灰石/石灰—石膏湿法脱硫工艺的主要运行控制参数简述如下：
4.1二氧化硫吸收系统
4.1.1吸收塔液气比和吸收塔浆液的PH值的控制
吸收塔再液气比和吸收塔浆液的PH值是影响吸收塔脱硫效率的两个重要因素。
为了保证脱硫效率达到设计值，要求有一个合理的液气比。液气比是指单位时间内流经吸收塔烟气量与浆液喷淋量之比。提高液气比相当于增加了吸收塔内的喷淋密度，使液气间的接触面积增大，脱硫率也将增大，所以，提高液气比是提高吸收塔脱硫率的一个重要的技术手段。
但液气比过高会增大烟气中的液滴夹带量，一方面会增大除雾器负荷，另一方面不利于经济运行。因此要根据机组负荷及烟气流量及时调整循环泵投运台数，维持合理的液气比。一般运行中控制在12~16L/Nm3。
吸收塔浆液PH是控制脱硫反应过程的一个重要参数。当吸收塔浆液PH值较低时，脱硫率就要降低;相反，当吸收塔浆液PH值升高时，脱硫率也随之升高，但此时石灰石的利用率就要降低，在吸收塔中未反应的石灰石不断累积，也就是CaCO3不断增加，极易在设备表面结垢，尤其在除雾器表面结垢则会形成堵塞。
另外，由于SO2溶解过程中，离解出大量的H+，高PH的控制有助于SO2的溶解，而石灰石的溶解过程中，离解出大量的OH-，低PH值的控制有助于石灰石的溶解，所以，运行中要控制PH在合理的范围内，考虑到二氧化硫的脱除率和石灰石的利用率，一般吸收塔PH值控制在5.3～5.7范围内。
另外，PH值过低，脱硫反应无法很好的进行;PH值过高，同样不利于氧化反应的进行，石膏晶体不能正常的形成，石膏中含有太多的石灰石不利于石膏的综合利用，一般干石膏的石灰石含量应控制在3%以内。
4.1.2吸收塔液位的运行调整
运行过程中应加强对吸收塔液位的控制。若液位控制较高，容易造成吸收塔溢流;而液位控制较低，使得氧化空气在浆液中停留时间短，不能充分发生氧化反应，同时吸收塔中的石膏浆液相对较少，补入的石灰石浆液得不到充分的循环反应就排出吸收塔，影响石膏脱水效果和石膏品质。所以，在运行中一定要维持除雾器冲洗水量、石灰石浆液供应量、石膏排出量的平衡，在维持吸收塔液位平衡的前提下，尽量增大吸收区高度，以加大浆液与烟气的接触时间，提高脱硫效率。
4.1.3控制吸收塔的物料平衡
运行中经常出现以下情况：1.除尘器运行状况较差，大量烟尘进入脱硫塔，使石灰石的反应活度降低，影响脱硫效率。
2.入炉煤含硫量超出设计值较多，使净烟气SO2含量超标。遇到以上情况，运行人员往往采取加大石灰石浆液投入量的办法来提高脱硫效果，这样只能解一时之急，但是由此带来的后果是石灰石利用率降低、脱硫塔物料平衡遭到破坏、石膏品质恶化，最后导致脱硫系统无法正常运行。
所以，遇到除尘器运行状况不好时，应及时调整或检修，保证脱硫塔入口含尘量在设计范围内;遇到来煤含硫量波动较大时应做好掺烧工作，尽量使原烟气含硫量在设计范围内，维持脱硫塔物料平衡，才能保证运行状况的良好。
4.1.4吸收塔浆液成分分析
运行中应定期化验吸收塔浆液成分，并与设计值进行比较，若浆液中CaCO3含量过高，应及时调整给浆量;若浆液中CaSO3含量过高，应及时增大氧化空气量，以保证吸收塔中CaSO3被充分氧化;若浆液中SiO2含量过高，可能是烟气中烟尘含量超标或者石灰石来料中SiO2含量超标。
运行中要加强浆液氯离子含量的监督，由于氯根离子较碳酸根离子强，使得氯根极易与钙离子结合，并以氯化钙的形式存在于浆液中，从而使浆液中的钙离子浓度增大，由于同离子效应，大量钙离子的存在将抑制碳酸钙的离解，同时由于氯根较亚硫酸氢根离子强，因而抑制SO2溶解生成亚硫酸氢根，不利于石膏晶体的形成。所以，若浆液中氯离子含量过高(一般控制氯离子含量≤20000ppm)，应加大废水排放量。
4.2除雾器差压控制
如前所述，由于浆液pH值高、脱硫塔液气比高、烟气流量大等因素都易造成除雾器的堵塞，使得除雾器的压差增大。一般设计除雾器差压不超过200P，超过此值说明除雾器堵塞。
正常运行中，除雾器应定期自动冲洗，冲洗频率应根据运行情况设定，进行除雾器冲洗有两个目的：一是冲掉表面的沉积和污垢，防止除雾器堵塞;二是冲洗水同时作为补充水，稳定吸收塔液位。
所以，冲洗水量及冲洗周期要根据负荷变化及吸收塔液位进行随时调整。运行中若出现吸收塔长时间高液位运行，且除雾器冲洗控制在“自动”位置时，则除雾器会长时间得不到冲洗，此时极易造成除雾器堵塞，甚至变形脱落的严重后果。
因此，如果除雾器长时间没有冲洗，或者除雾器压差报警，必须对除雾器进行冲洗，同时解决吸收塔高液位问题。另外，当吸收塔停运时，应将除雾器冲洗干净，若不能实现自动则应手动冲洗，以避免沉积在除雾器表面的固体物质变干影响以后的运行。
4.3、GGH差压控制
脱硫系统中GGH的作用是冷却原烟气、加热净烟气。一般原烟气的温度为120~185℃或更高，而SO2的吸收过程则要求在较低的温度下(60℃左右)进行。低温有利于吸收，高温有利于解吸。原烟气通过GGH降低了其进入吸收塔的温度，有利于SO2的吸收，同时净烟气吸收原烟气放出的热量，提升了其排放温度，减轻了对烟道的腐蚀，并利于其扩散。
运行中由于除尘器除尘效果不好，会在GGH表面积灰、结垢，甚至在吸收塔高液位时有时出现浆液从吸收塔原烟气入口倒流到GGH的情况，在原烟气较高的温度下，水分不断蒸发，烟尘、石灰石、石膏颗粒沉积在换热器表面，越积越多，使GGH差压逐渐升高;
一方面，随着结垢厚度的增加，热阻不断增大，GGH的换热效率会逐渐降低，高温的原烟气热量不能被充分吸收，也就是原烟气得不到有效降温，使进入吸收塔的烟气温度升高，不仅影响SO2的吸收。还会导致烟气在吸收塔内蒸发而带走大量的水分，增加水耗;同时，净烟气不能充分吸收热量，达不到设计的排放温度，对后续系统造成低温腐蚀，还不利于烟气的扩散。
另一方面，系统阻力增大，由于增压风机是影响脱硫电耗的主要设备，其电耗主要用于克服系统阻力。因此，运行中要加强吹灰管理，经常使用压缩空气或高压水冲洗GGH，使其压差在设计范围内，保持GGH通畅，既保证换热效率和设备的安全稳定运行，还能有效降低能耗。
4.4浆液密度控制及石膏品质分析
浆液密度反映了吸收塔中浆液的饱和情况，密度过低，则表明吸收塔石膏含量低，碳酸钙含量相对较大，此时如果将石膏浆液排出吸收塔，将导致石膏中的碳酸钙增加，不但浪费石灰石，而且由于其粒径小，既降低石膏品质又使石膏脱水困难;密度过高，则表明石膏浆液中硫酸钙和碳酸钙都过量，过量的硫酸钙抑制SO2的吸收，影响脱硫效率。
另外，密度过高，容易造成管道的堵塞，并加速对泵、搅拌器和管道的磨损。所以，吸收塔底部的石膏浆液必须按照设计规定值及时排出，一般浆液密度控制在1150kg/m3左右为宜。
运行中应经常观察石膏的脱水情况，石膏作为石灰石/石灰—石膏湿法脱硫工艺的副产物，它的颜色、含水量等在一定程度上能反映整个脱硫系统的化学反应情况，若石膏发黄、发黑，说明石膏浆液中杂质或粉尘多，应该增加废水外排;若石膏脱水困难，说明石膏晶核粒度过小，氧化反应不充分或喷嘴堵塞等。
5结束语
石灰石/石灰—石膏湿法烟气脱硫工艺是目前技术最成熟、运行可靠、应用最广泛的一种脱硫技术。首先从设计上应充分考虑煤种的变化带来的含硫量的变化因素;把好煤和石灰石的来料关;运行中精心调整各项控制参数;加强设备的维护，发现问题及时解决，是可以保证脱硫系统处于一个良好的运行状况的。
文章作者：大唐保定热电厂，李亚静。
