脫硫效率的影響因素

1 煙氣與脫硫劑接觸時(shí)間

煙氣自氣－氣加熱器進(jìn)入吸收塔后，自下而上流動，與噴淋而下的石灰石漿液霧滴接觸反應(yīng)，接觸時(shí)間越長，反應(yīng)進(jìn)行得越*。每層噴淋盤對應(yīng)一臺循泵，排列順序?yàn)?、2、3、4號自下而上（見圖1），4號循環(huán)泵對應(yīng)的噴淋盤位置zui高，與煙氣接觸洗滌的時(shí)間zui長，因此投運(yùn)4號循環(huán)泵有利于煙氣和脫硫劑充分反應(yīng)，相應(yīng)的脫硫率也高。從表1實(shí)際運(yùn)行的情況可以發(fā)現(xiàn)，在處理1臺機(jī)組煙氣時(shí)，不論運(yùn)行哪3臺循環(huán)泵都能保持很高的脫硫率，而運(yùn)行2臺循環(huán)泵時(shí)如果開啟4號循環(huán)泵，則脫硫率可比運(yùn)行其它循環(huán)泵時(shí)的脫硫率高出1～2％，*；處理2臺機(jī)組煙氣時(shí)，2、3、4循環(huán)泵聯(lián)合運(yùn)行時(shí)的脫硫率要比1、2、3號泵聯(lián)合運(yùn)行時(shí)高出3％以上，可見，4號循環(huán)泵的投運(yùn)對提高脫硫率*，3號循環(huán)泵的影響次之，2號、1號依次減弱，也就是說，煙氣與脫硫劑的接觸時(shí)間越長，脫硫率越高。另外，新鮮的石灰石漿液是通過3號或4號循環(huán)管注入的，所以3、4號循環(huán)泵的投運(yùn)與否將直接影響脫硫率。

2 漿液循環(huán)量

新鮮的石灰石漿液噴淋下來后與煙氣接觸后，SO2等氣體與石灰石的反應(yīng)并不完全，需要不斷地循環(huán)反應(yīng)，從表1可以發(fā)現(xiàn)，運(yùn)行3臺循環(huán)泵的脫硫率明顯高于只運(yùn)行2臺的工況。原因是增加了漿液的循環(huán)量，也就加大了CaCO3與SO2的接觸反應(yīng)機(jī)會，從而提高了SO2的去除率。此外，增加漿液的循環(huán)量，將促進(jìn)混合漿液中的HSO3－氧化成SO42－，有利于石膏的形成。

3 吸收塔漿液pH值

煙氣中SO2與吸收塔漿液接觸后發(fā)生如下一些化學(xué)反應(yīng)：

SO₂＋H₂O＝HSO3^－＋H^＋

CaCO₃＋H^＋＝HCO₃－＋Ca^2＋

HSO₃^－＋1／2O2＝SO4₂^－＋H^＋

SO₄^2－＋Ca^2＋＋2H₂O＝CaSO₄·2H₂O

從以上反應(yīng)歷程不難發(fā)現(xiàn)，高pH的漿液環(huán)境有利于SO2的吸收，而低pH則有助于Ca2＋的析出，二者互相對立，因此選擇一合適的pH值對煙氣脫硫反應(yīng)至關(guān)重要。為此我們做了一次試驗(yàn)，在連續(xù)一段時(shí)間（10 h）內(nèi)，人為調(diào)整石灰石漿液進(jìn)吸收塔的流量，使?jié){液的pH值先從小到大，然后又逐漸減少，圖2反映了pH變化時(shí)，脫硫率及漿液中CaCO3、CaSO4·2H2O含量的變化曲線。

通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在一定范圍內(nèi)隨著吸收塔漿液pH的升高，脫硫率一般也呈上升趨勢，因?yàn)楦遬H意味著漿液中有較多的CaCO3存在，對脫硫當(dāng)然有益，但pH＞5．8后脫硫率不會繼續(xù)升高，反而降低，原因是隨著H＋濃度的降低，Ca2＋的析出越來越困難，當(dāng)pH

＝5．9時(shí)，漿液中CaCO3的含量達(dá)到2．98％，而CaSO4·2H2O含量也低于90％，顯然此時(shí)SO2與脫硫劑的反應(yīng)不*，既浪費(fèi)了石灰石，又降低了石膏的品質(zhì)，pH再下降時(shí)，CaSO4·2H2O含量又回升，CaCO3則降低。因此，漿液pH值既不能太高又不能太低，一般情況下控制吸收塔漿液的pH在5．4～5．5之間，能使脫硫反應(yīng)的Ca／S保持在設(shè)計(jì)值（1．02左右）內(nèi)，獲得較為理想的脫硫率，同時(shí)又使?jié){液中CaCO3的含量低于1％

4 氧量

 O₂參與煙氣脫硫的化學(xué)過程，使4HSO₃－氧化為SO₄^2－，圖3顯示了接收二臺機(jī)組煙氣時(shí)，在煙氣量、SO₂濃度、煙溫等參數(shù)基本恒定的情況下氧量對脫硫率的影響曲線，隨著煙氣中O2含量的增加，CaSO₄·2H₂O的形成加快，脫硫率也呈上升趨勢。當(dāng)原煙氣中氧量一定時(shí)，可入為往吸收塔漿液中增加氧氣，所以多投運(yùn)氧化風(fēng)機(jī)可提高脫硫率。當(dāng)煙氣中O2含量為6．0％時(shí)，運(yùn)行2臺氧化風(fēng)機(jī)比運(yùn)行1臺氧化風(fēng)機(jī)的脫硫率高出2％左右。

5 石膏漿液密度

隨著煙氣與脫硫劑反應(yīng)的進(jìn)行，吸收塔的漿液密度不斷升高，通過吸收塔漿液化學(xué)成分的取樣分析結(jié)果，當(dāng)密度＞1085 kg／m3時(shí)，混合漿液中Ca－CO₃和CaSO4·2H2O的濃度已趨于飽和，CaSO4·2H2O對SO2的吸收有抑制作用，脫硫率會有所下降；而石膏漿液密度過低（＜1075 kg／m3＝時(shí)，說明漿液中CaSO₄·2H₂O的含量較低，CaCO3的相對含量升高，此時(shí)如果排出吸收塔，將導(dǎo)致石膏中Ca－CO3含量增高，品質(zhì)降低，而且浪費(fèi)了脫硫劑石灰石。因此運(yùn)行中控制石膏漿液密度在一合適的范圍內(nèi)（1075～1085 kg／m3），將有利于FGD的有效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

6 煙塵

原煙氣中的飛灰在一定程度上阻礙了SO2與脫硫劑的接觸，降低了石灰石中Ca2＋的溶解速率，同時(shí)飛灰中不斷溶出的一些重金屬如Hg、Mg、Cd、Zn等離子會抑制Ca2＋與HSO3－的反應(yīng)。試驗(yàn)證明，如果煙氣中粉塵含量持續(xù)超過400 mg／m3（干），則將使脫硫率下降1％～2％，并且石膏中CaSO4·2H2O的含量降低，白度減少，影響了品質(zhì)。

7 煙氣溫度實(shí)際運(yùn)行過程中，機(jī)組負(fù)荷變化較頻繁，FGD進(jìn)口煙溫也會隨之波動，對脫硫率有一定的影響。理論上進(jìn)入吸收塔的煙氣溫度越低，越利于SO2氣體溶于漿液，形成HSO3－，所以高溫的原煙氣先經(jīng)過氣－氣加熱器降溫后再進(jìn)入吸收塔與脫硫劑接觸有利于SO2的吸收。實(shí)際運(yùn)行結(jié)果也證實(shí)了這一點(diǎn)，在處理二臺機(jī)組煙氣、運(yùn)行2、4號循環(huán)泵、進(jìn)口煙氣SO2濃度和氧量基本不變的工況下，當(dāng)進(jìn)入吸收塔的煙溫為96℃時(shí)，脫硫率為92．1％；當(dāng)煙溫升到103℃時(shí)，脫硫率已下降至84．8％，而接收一臺機(jī)組煙氣時(shí)煙溫對脫硫率的影響就更明顯了。