影响湿法烟气脱硫系统氧化效果主要因素

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1、影响湿法烟气脱硫系统氧化效果主要因素摘要：目前国内湿法烟气脱硫系统普遍采取强制氧化方式，而影响湿法烟气脱硫氧化效果的主要因素有氧化空气量、pH值、吸收塔液位高度、石灰石注入方式等，各个因素对脱硫系统的氧化效果不尽相同，且必须综合考虑对整个脱硫系统的影响。关键词：烟气脱硫强制氧化氧化空气量pH值注入方式分类号：X701.3文献标识码：A文章编号：1007-3973(2013)002-048-02湿法烟气脱硫是目前国内火力发电厂中应用最为广泛的脱硫手段，石灰石/石膏湿法脱硫法的应用技术非常成熟，已成为当今烟气脱硫工艺的主流。湿法烟气脱硫过程是气液反应，其脱硫反应速度快，脱硫

2、效率和吸收剂利用率高，运行可靠性高，其副产物石膏具有一定的商业价值。氧化过程是石灰石/石膏湿法烟气脱硫工艺中的一个重要化学过程，吸收塔浆液中的亚硫酸钙经氧化生成硫酸钙。控制好氧化过程能有效的防止脱硫系统设备结垢，提高石膏的综合利用率。本文主要就影响脱硫系统氧化效果的因素进行论述。1强制氧化反应机理2对氧化效果的影响因素2.1氧化空气量氧化空气量是氧化过程中最重要的参数，氧化空气除了起氧化作用外，还使得浆液的湍流更加激烈，有利于氧气在浆液中的传质过程，所以氧化空气量是否充足，不仅影响最终副产物的品质，同时对系统的吸收性能也会有很大的影响。某电厂因为氧化风机的出力低于设计值

3、，导致浆液中的亚硫酸钙含量一直高于30%,所产的副产物石膏品质非常差，电厂最终通过改造大容量氧化风机的方法，解决了脱硫系统的氧化问题，使得所产的石膏品质合格。但需注意的是，氧化空气的量并不是越大越好，如果空气流量超过液流分散能力时会导致大量气泡涌出，出现泛气现象，使搅拌器输送流量下降，则不能达到预期的氧化效果，反而造成能耗的浪费。2.2氧化方式强制氧化采用的最成熟的两种方法分别为管网喷雾式(FAS)和搅拌器与空气喷枪组合式(ALS)。FAS与ALS氧化方式各有利弊，各个电厂采取的氧化方式也不尽相同，FAS的喷嘴均布于整个吸收塔的截面，分布更均匀，氧化空气利用率高，但由于

4、FAS的喷嘴直径小，普遍认为FAS容易造成氧化风管的堵塞，故FAS的运行方式也不相同，为防止堵塞，氧化风机必须连续运行，对设备的可靠性及能耗都相对较高。ALS的氧化空气利用率相对FAS较小，但ALS的氧化风管不易堵塞，且不用连续运行，可随脱硫系统同事投运和停运。总的来说两种方式都是比较好的氧化方式。2.3pH值pH值是影响脱硫系统性能的一个综合因素，既影响脱硫系统的吸收效率，又影响脱硫系统的氧化效果。李仁刚研究认为浆液中H2S03、HS03-和S032-随pH值改变均会发生变化。反应方向很大程度上取决于吸收液的pH值。当pH6时，则主要生成S032-O在石灰石烟气脱硫工

5、艺中，最理想pH值范围在4〜6之间。且在此范围内，pH值越低氧化效果越好。但pH值同时是影响着脱硫系统吸收效果的主要因素，脱硫效率同样也会随pH值的改造边而发生较大变化，随着石灰石的消耗，pH值将缓慢下降，由5.95降到5.0。但相比之下脱硫率则下降较快，由91.4%降到66.3%。这说明：(1)石灰石浆液的溶解速率与消耗速率基本达到动态平衡，pH值变化不大，但此时转变成液相的阻力已逐渐增大，对脱硫率的影响很大。同时，气相阻力也同样存在影响因素，即此阶段的传质阻力由气液两相共同控制。(2)浆液的pH值在5〜6时，pH值对脱硫率的影响较大，pH值每下降0.1，脱硫率平均下

6、降2.7%。综合考虑脱硫系统的pH—般控制在5.1〜5.8之间，此时吸收液的缓冲性较好，pH值易于控制，氧化效果及吸收效果得到了均衡考虑。2.4浆池液位高度吸收塔浆池液位高度对氧化效果有一定的影响，增高吸收塔液位的高度可以增加氧化空气与浆液的传质时间，提高氧化空气的利用率(氧化空气量充足的情况下)。某厂吸收塔的溢流液位设计为8.7m，正常运行液位应当在7.4-8.2m，但由于吸收塔浆液曾经数次倒流进原烟气烟道内，再加上经常出现溢流现象，因而电厂运行方面采取了降低液位运行的方式，实际液位一般控制在6.5以下，导致浆液中亚硫酸钙含量一直偏高，电厂方通过加消泡剂的方式控制溢流

7、，将吸收塔的液位调整控制在7.0-7.5m之间，石膏中的亚硫酸钙含量明显降低。在氧化空气量充足的情况下，提高吸收塔的浆液液位高度可以有效的提高氧化效果。2.5注入石灰石浆液的部位脱硫系统注入石灰石一般有两种方式：(1)在吸收塔的表面直接供入石灰石浆液。(2)在吸收塔浆液循环泵的入口管供石灰石浆液。通过吸收区的循环浆液中的CaC03只有很少部分参与了反应，也就是说，无需向氧化区补加CaC03。另外，前面已提到，强制氧化的最佳pH为4-5,而实际运行的pH—般为5.0至6.0，当向氧化区加入CaC03浆液时，会增加氧化区的pH值，降低氧化速度