脱硫论文

山 西 大 学 工 程 学 院 太原电力高等专科学校

（成人教育）

毕 业 设 计（论 文）

题 目 湿式石灰石/石膏法脱硫装置在漳山电厂的应用

类 别 动 力 工 程 系 专 业 电 厂 热 能 动 力

年 级 2 0 0 5级

函授站（班级） 热 动 2 0 0 5 级 漳 电 站 学 员 姓 名 秦 保 钢 指 导 教 师 杨 辉 江 下 达 日 期 2008年10月10日 完 成 日 期 2008年10月至2008年11月

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湿式石灰石/石膏法脱硫装置在漳山电厂的应用 秦保钢

（太原电力高等专科学校）

【摘要】我国是燃煤大国，煤炭占一次能源消费总量的75%，这种能耗格局，致使我国二氧化硫好氮氧化物的大气污染日趋严重。燃煤排放的SO2现居各国首位，NOX排放总量快速增长且难以逆转。火电行业是我国最主要的燃煤行业，经济快速发展对电力的旺盛需求，现役火电机组的容量、参数结构，日益巨大的环保压力，治理资金的匮乏，这些因素在今后若干年内将是困扰电力工业发展的主要难题。

目前火电厂减排SO2的主要途径有煤炭洗选、洁净煤燃烧技术、燃用低硫煤好烟气脱硫。受技术经济的综合制约，在未来较长的时间内，控制火电厂SO2排放的主流和根本、有效的手段仍将是烟气脱硫。当前国际上燃煤电站所采用的烟气脱硫工艺达数百种之多，而投入工业应用较为广泛的不外乎七八种，对此我国已先后建成或在建、拟建了一批烟气脱硫试验项目和示范项目。

目前火电厂NOX排放的措施可分为两类。一类是燃烧技术措施，即通过运行方式的改进或对燃烧过程进行特殊控制，，抑制燃烧过程中NOX的生成反应；另一类是烟气净化技术，即把已经生成的NOX通过某种手段还原为N2，从而降低NOX的排放量。

山西是电力输出大省，燃煤火力发电机组在电力生产中占绝对优势，引进、消化、吸收国外先进工艺，研究并实现技术和设备的国产化，是火电厂烟气净化技术的主攻方向，也是符合国情、省情的可靠途径。学习借鉴近年来国内外火电厂烟气脱硫、脱硝方面的技术，有助于治理我省火电厂烟气SO2、NOX的排放，促进脱硫、脱硝技术的创新，不断提高我省电厂清洁生产的工艺水平。 【关键词】 脱硫吸收塔 脱硫率 钙硫比 PH值

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一、设计（论文）题目 火电厂湿法脱硫装置的运行特点 二、设计（论文）要求及原始资料 1、电厂烟气脱硫设备及运行 2、火电厂烟气脱硫与脱硝新技术 3、漳山电厂600MW机组湿法脱硫系统资料 4、全国火电厂湿法脱硫技术交流论文集 三、设计（论文）主要内容 为了解决我国北方地区火电厂烟气二氧化硫排放引起的环境污染和酸雨问题，我国目前在北方地区新建的火电厂大多采用湿法脱硫装置，对湿法脱硫装置的设计和运行经验，尚属攻关阶段。本课题对我国目前运行的湿法脱硫装置和辅助设备系统的运行情况进行研究和整理，为发电厂湿法脱硫系统的运行和维护提供帮助，并为专业教学打下理论基础。

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四、应交的设计文件 五、主要参考文献（资料） 1、电厂烟气脱硫设备及运行 孙克勤中国电力出版社 2、火电厂烟气脱硫与脱硝新技术 山西电力科学研究院 3、漳山电厂600MW机组湿法脱硫运行规程 4、全国火电厂湿法脱硫技术交流论文集 中电联内部资料

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六、进度要求 1、毕业实习阶段：2008年5月10日至2008年9月20日 2、设计阶段（阶段任务） 3、答辩日期 2008年11月29日 指导老师签名：杨辉江 学生签名：秦保钢

目 录

火电厂湿法脱硫装置的运行特点………………………………………1 目录………………………………………………………………………3 引言………………………………………………………………………4 一、SO2的危害 …………………………………………………………4 二、湿法脱硫技术发展简述……………………………………………5 第一章 石灰石/石膏湿法烟气脱硫系统简介…………………………6 第一节 石灰石/石膏湿法烟气脱硫主要特点……………………… 8 第二节 石灰石/石膏湿法烟气脱硫系统工艺流程………………… 8 第三节 吸收塔内部的工艺过程…………………………………… 11 第四节 湿法烟气脱硫的结垢和堵塞 ………………………………16 第二章 漳山烟气脱硫工程概述 ………………………………… 23

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液在整个吸收塔断面上均匀分布使烟气不从空隙逃逸提供了可能。喷嘴的形式和性能是保证雾滴均匀分布的重要因素。每层喷淋层上布置有足够数量的中空锥切线型浆液喷嘴以保证雾滴均匀分布在吸收塔断面上。为达到要求的SO2脱硫效率，雾滴直径不能过大也不能过小，如果雾滴过大，则烟气与浆液间的传质面积减小，不能保证SO2充分脱除，如果雾滴直径过小，会导致在吸收区滞留时间太短，还未来得及与烟气中的SO2充分反应，就被烟气带走，也不能保证SO2充分脱除，还会造成烟气携带水量大。国华荏原在喷淋层设计中，最高层喷淋层选用中空锥切线型单向喷嘴，向下喷射；最高层以下喷淋层选用中空锥切线型双向喷嘴，向上、向下同时喷射。

中空锥切线型喷嘴具有单个喷嘴流量低、喷射角度大、雾滴粒径均匀、在小体积流量时也不易堵塞等优点。为防止介质腐蚀和磨损，喷嘴采用碳化硅材料制成，使FGD装置可用性提高。 氧化空气分隔管 3.3吸收塔浆池分区设计

吸收塔浆池汇集来自吸收区的浆液、加入的石灰石浆液以及滤液水，经浆液循环泵送到吸收区吸收烟气中的SO2，鼓入的氧化空气将CaSO3强制氧化为CaSO4，生成的石膏晶体从浆池排出。

漳山电厂的浆池采用了独特的分隔管设计方案，浆池分隔管也称为氧化空气分隔管，将浆池分成上下两个部分，并在分隔管之间布置氧化空气喷管。氧化空气分隔管上部为氧化区，下部为结晶区，在靠吸收塔底部设置有独特的浆液扰动系统。 氧化区位于浆池的上部，大截面的氧化空气分隔管把它与下部的结晶区分开。分隔管的面积占据了吸收塔浆池一半的断面面积，氧化空气管布置于分隔管之间，在每根氧化空气管的下部分布有足够数量的小孔，使由氧化风机鼓入的空气均匀分布在浆液中，从而提高了氧化空气的利用率。分隔管之间因通流面积减小，向下流动的浆液与向上移动的氧化空气逆流接触，加强了氧化的效能。氧化区浆液PH较低，由于硫酸根和亚硫酸根的平衡，提高了氧化效率。氧化空气分隔管的阻挡作用使喷淋层洗涤烟气后的浆液在氧化区的下降速度减慢，延长了浆液中CaSO3在浆池氧化区的停留时间，使CaSO3充分氧化为CaSO4，有效避免了CaSO3在吸收塔内壁上的结垢。CaSO3的稳定性差，易分解，CaCO4性能稳

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定，优于天然石膏，不会对环境造成二次污染。随着氧化空气的喷入，石灰石溶解反应后的CO2被强制排出，加速了石灰石的溶解，提高了石灰石的利用率。 氧化空气分隔管下部为结晶区，氧化生成的CaSO4结晶成石膏晶体CaSO4·2H2O，在此区域被排出吸收塔，同时新鲜的石灰石浆液加入浆池，然后随洗涤浆液送到吸收区。较大的浆池容积保证了石膏浆液在吸收塔内有较长的停留时间，一般在十个小时以上，使石膏有足够的时间结晶和长大，以利于石膏脱水。石膏浆液的排出口位于石灰石含量最低而石膏含量最高之处，有利于获得高纯度的石膏，为石膏的综合利用创造了有利条件。

新鲜石灰石浆液加入到浆池底部，提高了浆液pH值，通过循环泵送至吸收区，从而提高了循环浆液吸收SO2的能力。石灰石加入量取决于进入吸收塔的烟气量和烟气中SO2浓度，直接体现在浆液pH的变化上。当进入吸收塔的烟气量和（或）烟气中SO2浓度增大，浆液中的石灰石因与烟气中的SO2反应而减少，浆液pH值降低，加入石灰石后浆液的PH值提高，运行中通过调节石灰石浆液的加入量将吸收塔浆池的pH值控制在4.5～5.5的范围。

大容量的浆池以及优化的吸收区设计使系统对烟气量的变化和SO2浓度的变化适应范围广，更适合于处理烟气量大，SO2含量高的烟气。 3.4吸收塔浆液“扰动”设计

漳山电厂在吸收塔浆池的设计中采用传统的搅拌器，通过搅拌器和塔内的氧化喷嘴层把吸收塔浆池内的浆液进行扰动；喷嘴向吸收塔浆池底部喷射空气，扰动浆池中的浆液，带动浆池中的浆液扰动悬浮起来，有效地防止了浆液中固体物的沉积。在吸收塔停运期间，搅拌器不停运，当吸收塔准备启动运行时，先启动搅拌器，将塔浆池上部的含固量较低的“清水”通过搅拌器和氧化喷嘴层对吸收塔浆液进行扰动，等到塔底部浆池的浆液被扰动均匀后，切换泵的入口阀门，抽取浆池底部的浆液进行循环扰动，增强扰动效果，浆液的喷射扰动有利于加入的新鲜石灰石浆液在浆池内得到均匀混合。 4.技术优点

漳山电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫核心设备――吸收塔在工艺设计上有如下优点：

1）吸收塔采用喷淋式空塔，系统阻力小，没有填料等内部件，运行维护方便。

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2）吸收塔净烟气出口圆锥形设计使通过除雾器的烟气流速分布均匀。

3）采用两级高效除雾器，布置在吸收塔内，有效降低了烟气中携带的液滴含量。除雾器设计成可更换的组件形式，便于维修和更换。

4）优化的喷淋层布置及良好的喷嘴雾化和传质交换，石灰石利用效率高，保证了脱硫效率。

5）独特的吸收塔浆池结构，使脱硫反应中间产物得到充分氧化和结晶。 6）独特的浆液扰动系统，有效防止了浆液沉淀和沉积，提高了系统的可用率和安全性。

第四节 湿法烟气脱硫的结垢和堵塞

在湿法脱硫'>烟气脱硫中，设备常常发生结垢和堵塞。设备结垢和堵塞，已成为一些吸收设备能否正常长期运行的关键问题。为此，首先要弄清楚结构的机理，影响结构和造成堵塞的因素，然后有针对性地从工艺设计、设备结构、操作

控制等方面着手解决。

一些常见的防止结垢和堵塞的方法有：在工艺操作上，控制吸收液中水份蒸发速度和蒸发量；控制溶液的PH值；控制溶液中易于结晶的物质不要过饱和；保持溶液有一定的晶种；严格除尘，控制烟气进入吸收系统所带入的烟尘量，设备结构要作特殊设计，或选用不易结垢和堵塞的吸收设备，例如流动床洗涤塔比固定填充洗涤塔不易结垢和堵塞；选择表面光滑、不易腐蚀的材料制作吸收设备。 脱硫系统的结构和堵塞，可造成吸收塔、氧化槽、管道、喷嘴、除雾器设置热交换器结垢和堵塞。其原因是烟气中的氧气将CaSO3氧化成为CaSO4（石膏），并使石膏过饱和。这种现象主要发生在自然氧化的湿法系统中，控制措施为强制

氧化和抑制氧化。

强制氧化系统通过向氧化槽内鼓入压缩空气，几乎将全部CaSO3氧化成CaSO4，并保持足够的浆液含固量（大于12），以提高石膏结晶所需要的晶种。

此时，石膏晶体的生长占优势，可有效控制结垢。

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第二章 漳山烟气脱硫工程概述

第一节 概述

漳山发电公司二期工程2×600MW烟气脱硫工艺为石灰石－石膏湿法脱硫工艺，采用美国BABCOCK & WILCOX公司的喷淋空塔技术（带托盘），由武汉凯迪电力股份有限公司总承包。

脱硫剂为石灰石(CaCO3)与水配制的悬浮浆液，在吸收塔内烟气中的SO2与石灰石反应后生成亚硫酸钙，就地强制氧化为石膏，石膏浆液经两级脱水处理可作为副产品外售。

吸收塔采用单回路喷淋塔设计，就地强制氧化浆池直接布置在吸收塔下部。吸收塔内烟气入口上方设置托盘,使塔内烟气在上升时均匀分布，提高吸收效率。塔内吸收段布置三层喷淋，喷淋层上方设置二级除雾器。

本期脱硫工程采用一炉一塔系统配置，即＃3、＃4锅炉各配一座吸收塔，全部烟气脱硫，设计脱硫效率为95％。石灰石浆液制备系统、工艺水系统、石膏脱水系统及脱硫废水处理系统为公用系统。

锅炉烟气分别从＃3、＃4锅炉后的主烟道引出，温度119℃,压力0Pa，分别经＃3增压风机和＃4增压风机增压2474Pa,通过各自的原烟气烟道进入吸收塔,塔内烟气经托盘整流后，与来自上部三层喷淋层的浆液逆流接触，进行脱硫吸收反应，脱硫后的净烟气经吸收塔顶部两级除雾器除去携带的液滴，再经吸收塔出口净烟气烟道进入＃3、＃4锅炉后的旁路烟道，通过湿烟囱排放至大气。

用自卸汽车将外购的粒径≤20mm石灰石卸到卸料斗，经振动给料机、石灰石输送机、斗式提升机送至石灰石贮仓内，再由称重给料机送到湿式球磨机内磨制成浆液，球磨机出口浆液顺流至磨机再循环箱，磨机再循环泵把石灰石浆液送到石灰石浆液旋流器，经分离后，大尺寸物料返回磨机内再循环，含固浓度为28%左右、粒径为90％通过325目的石灰石溢流浆液存贮于石灰石浆液箱中，然后经石灰石浆液给料泵输送至＃3吸收塔和＃4吸收塔。

通过吸收塔排出泵将石膏浆液从吸收塔浆液池抽出，输送至石膏旋流器进行一级脱水,脱水后底流石膏浆液的含水率为50%左右，再送至皮带脱水机进行二级脱水。二级脱水后的石膏含水量不大于10％。在二级脱水系统中对石膏滤饼

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进行冲洗以去除石膏中氯化物，使其值不大于0.01%Wt，从而保证成品石膏的品质。

第二节 工艺方案特点

1、本期FGD工程按不设GGH方案，采用防腐烟囱排放湿烟气，消除了GGH堵塞的潜在风险。

2、外购石灰石块（粒径≤20mm），通过本期工程配置的湿式球磨机制浆系统制备石灰石浆液。

3、Ca/S低，设计值为1.03。

4、吸收塔采用带托盘的喷淋塔，内部无填充物，由于入塔烟气经托盘均布，改善了气液传质条件，从而提高了塔内脱硫效率；同时，托盘上的存液也可脱除烟气中SO2等污染物质，因此减少了浆液循环量，降低了浆液循环泵的功耗。

5、优化脱硫塔及塔内构件如喷嘴等的布置，优化浆液浓度、钙硫比、浆液流量等运行指标，可以保证脱硫塔内烟气流动和浆液喷淋均匀，以最小的消耗取得最好的脱硫效果。

6、根据烟气的含硫量，以及满足发电机组运行负荷变化的需要，吸收塔采用三层喷淋层，不仅可确保BMCR工况时的脱硫效率；而且可以通过调节喷淋层的运行层数，降低低负荷运行时的能量消耗。

7、塔内烟气入口设计成向下倾斜式结构,烟气进入塔内被浆液迅速冷却和加湿至饱和状态,防止浆液中固体颗粒在入口处沉积;同时还可防止浆液倒灌至入口烟道。

8、采用塔内强制氧化和侧进式机械搅拌。

第三节 工艺描述

1、烟气系统

每台炉吸收塔的烟气系统包括1台增压风机、1个旁路挡板、1个FGD原烟气入口挡板门和1个净烟气挡板及相应的烟道，膨胀节等。增压风机均布置在吸收塔上游烟气侧, FGD系统正压运行, 可避免增压风机可能受到的低温烟气的腐蚀, 从而保证了增压风机及整个FGD系统的运行寿命。

脱硫系统的入口原烟气烟道从引风机后的主烟道接出，经增压风机升压后送至吸收塔。引风机后的主烟道与旁路烟道通过旁路烟气挡板门分隔开，当旁路挡

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在40温度左右，的溶解性最好，这就是说在冷的和热的组件

上都能经常观察到石膏沉淀物。实验表明，温度小于40温度时，随着温度的降低，二水亚硫酸钙的溶解度逐渐下降。当温度大于66温度时，二水石膏将脱水成为无水石膏，这就是在热的组件上也会有石膏沉淀物的原因。为了使

以石膏

的形式从溶液中析出，工艺控制上要求将石膏的结晶温度控制在

40~60温度之间。这样，既可以保证生成合格的石膏颗粒，也避免了系统的结垢，对脱硫有利。

2、PH值对脱硫率的影响

根据化学反应平衡计算，脱硫反应方向很大程度上取决于吸收液的PH值，当PH小于2时，被吸收的SO2主要以要为

；当PH大于6时，主要生成

也越大，有利于传质。然而，

的形式存在；当PH值升至4~5时，主。总的结果是PH值越大，SO2的溶

浓度随PH值的增大而减小，这

解度越大，

就是说PH值的增大不利于石灰石的溶解。浆液PH值的变化改变亚硫酸盐的氧化速率，可能直接影响石膏的相对过饱和度。研究表明，对于较高质量石膏的产生，保持浆液的PH值在4.5左右应该是比较理想的。在实际石灰石烟气脱硫工程中，为了提高石灰石的溶解并防止塔内结垢，一般将PH值控制在5~6之间，在此条件下，被吸收的SO2主要以

的形式存在。PH值与脱硫率的关系见图3.理论研

究的结果，SO2的平衡压力是较低的，当洗涤液的PH值为4.0时，仍对SO2有较好的吸收效果。

3、钙硫比对脱硫率的影响

烟气脱硫的钙硫比（Ca/S）是评价和反映经济性的重要指标，它也是一个取决

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于吸收剂活性的操作参数。该参数的一个意义是：为除去SO2，实际与理论所需吸收剂质量之比。为便于比较，钙硫比的化学过量比必须应用于系统从入口到出口测得相同的SO2浓度降低率。每个脱硫系统有一个范围，在这个钙硫比范围内，运行费用较低。一些实验数据也表明，钙硫比增加，脱硫率增加。理论上，从烟气中脱除

所需的石灰和石灰石量分别为0.875千克和1.5625千克（假定两

者的纯度均为100%）。石灰和石灰石的活性差别很大，典型石灰石法系统的则为1.25~1.60，上述化学过量比是相对于约90%的SO2脱除率而言的。根据这些化学过量比以及脱SO2所需的吸收剂理论质量可知，为达到相同的SO2脱除率，石灰石法系统所需的吸收剂质量约为石灰系统的2.3倍。

结 束 语

湿法脱硫的逐步投运，减少了烟尘及有害气体对环境的污染，减少了人类生活对生存环境的矛盾，保持生态环境，可造福子孙后代。随着我国对节能减排及生态环境问题的重视，电力发展受到各种资源的约束，而湿法脱硫装置是目前火电机组减少排放的有利方式，在北方地区发展湿法脱硫对电力企业可持续发展具有重要的战略意义。采用湿法脱硫，使我们摆脱多年来由于排放污染的尴尬局面。 通过这次专题论文的写作，使我们熟悉了查阅文献的过程，也学习了如何将文献资料归纳、总结，更重要的是我们学习了一门最新的技术。在讨论课上，我们也和教师交换了我们所学的知识，加深了我们的理解，是一次很有益的工程实践，为我们将来工作打下了基础。通过这次实践也加深了我们小组成员的友谊，培养了团结协作的精神。特别感谢函授站老师们的辛勤辅导，使我们受益匪浅。

参 考 文 献

【1】电厂烟气脱硫设备及运行 孙克勤中国电力出版社 【2】火电厂烟气脱硫与脱硝新技术 山西电力科学研究院 【3】漳山电厂600MW机组湿法脱硫运行规程

【4】全国火电厂湿法脱硫技术交流论文集 中电联内部资料

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【5】王启军、元晓东. 湿法烟气脱硫工艺中喷淋塔传质性能的理论分析 山西能源与节能

【6】周祖飞、垒新荣. 影响湿法烟气脱硫效率的因素分析 浙江电力 【7】李仁刚、管一明、周启宏等. PH值对湿式石灰石烟气脱硫传质反应特性的影响 电力环境保护

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第三章 湿法脱硫装置存在的问题 第一节 入炉煤对脱硫装置的影响

1、存在的问题与影响机理

烟气脱硫总烟气量、烟气中SO2含量和排烟温度等是脱硫装置的重要设计参数，它决定了脱硫装置各主要技术参数和主要辅助系统设备的容量。大多数脱硫项目都规定了脱硫装置应在锅炉燃用设计煤种时脱硫效率能沟达到保证值，但由于目前我国电煤供需矛盾突出，电煤质量下降严重，一些电厂实际燃用煤种已与原设计煤种有较大差异，原煤中硫含量和灰成分明显增加，这不但严重影响了锅炉的安全运行，也给脱硫装置的稳定运行带来较大影响。当进入吸收塔的烟气量不变而烟气中SO2含量增大时，受气/液接触面积和传质速率的限制，脱硫效率将会显著下降；另一方面，进入浆液中的SO2摩尔数增加使得浆液池中的吸收反应和氧化结晶的时间和空间不足，浆液的PH值将下降，对设备的安全性带来影响。同时，浆液中亚硫酸钙质量浓度增高，影响石膏脱水系统的正常运行。当进入吸收塔的SO2质量数增大到一定数值后，整个吸收塔的动态平衡将被破坏，脱硫系统将无法维持运行。 2、应对策略

1）加强脱硫运行和燃料运行的联系，随时掌握来煤含硫情况以便及时进行调整和掺混，可以通过脱硫装置入口SO2含量的监测及时进行信息反馈，燃料运行在一定范围内将含硫量较低与较高的原煤混合使用，保持入炉煤含硫量不要偏离设计值太大。

2）尽量采用与设计煤种相同的燃煤，保证进入脱硫的烟气品质符合设计参数要求。

在烟气含硫量有限增加时可调整运行控制参数的方法，尽量维持脱硫系统稳定运行。主要可采用的手段是适当提高吸收浆液的PH值以增加吸收反应的强度：另一方面应增加氧化空气量，提高吸收塔液位高度，这样可在一定范围内增大亚硫酸钙的氧化量。但是吸收浆液的PH值不可能过高，过高的PH值会降低钙利用率，副产品石膏的品质会下降。氧化空气量的增加对亚硫酸根的氧化量的增加也受到氧化空间和时间的限制，因此，脱硫装置对烟气含硫量增大的适应性是有限的。

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3）当烟气参数大幅度和较长时间偏离设计值时，脱硫装置的运行平衡将被破坏，最终导致脱硫装置被迫退出运行。为了避免这种情况，可采取人为限制脱硫装置的进烟量，以保持脱硫装置在设计的含硫负荷下运行。这种方法可有效避免由于脱硫运行参数恶化对设备寿命带来的严重影响，也避免了由于脱硫设备被迫退出运行给环境带来的更大污染。

第二节 FGD系统的运行现状和对锅炉的影响

虽然石灰石石膏湿法FGD系统是目前比较成熟、采用最多的脱硫方式，但是我国目前投产运行的FGD系统的投运率却很低。在FGD系统基建和投运初期，人们对FGD系统关心较多的是脱硫效率、初期投资及计运行费用等，而对FGD系统对锅炉正常运行会产生怎样的影响、FGD系统本身的安全性如何关心较少。在FGD系统正式投产运行以后，人们才发现，FGD系统的磨损、腐蚀、堵塞、结垢等其实不是大问题，真正的大问题是FGD系统对电厂安全性的潜在威胁。 1、增压风机对锅炉的影响和对策分析

图1是典型的FGD系统处理烟气量系统结构图，其中主要包括旁路挡板、入口挡板、出口挡板、增压风机、吸收塔、除雾器等设备。FGD系统停运期间，进出口挡板关闭，旁路挡板打开，烟气通过旁路烟风道直接进入烟囱排放。FGD系统运行期间，进出口挡板打开，旁路挡板关闭，烟气通过引风机从锅炉送入布袋除尘器，经增压风机（BUF）升压后进入吸收塔。在吸收塔内由吸收工艺除去二氧化硫，脱硫后的烟气经除雾器除雾后进入湿烟囱排放。

一般对增压风机要求采用动叶可调轴流风机，在控制系统中通过调节增压风机动叶角度控制通过FGD的烟气流量。对烟气流量控制的要求是：能将要求脱硫的烟气量引入FGD系统，而且能迅速跟踪锅炉负荷的变化，BUF的启停和运

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行不能影响锅炉炉膛工作压力。

在增压风机动叶控制系统中，为了快速跟踪锅炉负荷的变化，采用锅炉风量指令作为系统的前馈信号，采用增压风机入口烟道压力测量值作为反馈信号，将该压力测量值与设定值进行比较，得到的偏差信号经PID计算后与锅炉风量指令信号相叠加，即前馈与反馈控制共同作用于增压风机的动叶片调节机构，使增压风机入口烟道压力值维持在设定值，如图2所示。

2、传统增压风机控制系统的不足

图2所示增压风机控制系统是脱硫系统比较常用的，但是这种控制方式存在一些不足；增压风机和锅炉引风机之间协调配合不好，入口负压很容易波动。因为引风机和BUF之间烟道很短，这段烟道的压力缓冲性很差，引风机叶片微小的开关都会引起BUF入口负压变化很大，这就给增压风机的自动调节系统带来了难度。一旦锅炉有大的波动，BUF入口负压超过保护值时，不得不依靠旁路挡板快开来保护锅炉的安全。另外，当引风机叶片迅速大幅度的开和关，容易造成BUF入口负压发散振荡，对锅炉负压带来很大的影响，甚至导致锅炉因负压超过保护值跳闸。

3、降低BUF对锅炉影响的对策

依靠旁路挡板快开来维护锅炉负压的稳定，以保护锅炉安全是目前行之有效的手段。但是依靠牺牲脱硫效率来保护锅炉安全的做法，随着环保要求的提高，越来越不可取。在环保的前提下，降低BUF对锅炉安全性影响的方法大概有以

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下几种：

（1）旁路挡板全开，依靠增压风机控制全部待处理烟气流量。如图3所示，BUF需要吸入锅炉全部排烟量的105%，其中5%的烟量是经过旁路挡板返回至系统入口的清洁烟气。如果没有一定量的清洁烟气返回系统入口，很难避免部分原烟气经旁路挡板排入大气，但是由于旁路顶部全开，对锅炉来说是安全的。然而，增压风机的容量和FGD系统的电耗也会因这5%的循环烟气而较正常增加5%。另外，当返回至系统入口的烟气量比较大时，会对BUF造成腐蚀，这种方法也存在一定的弊端。依靠引风机控制全部待处理烟气量，就是保证引风机对FGD系统有足够的压头，省去BUF，使脱硫系统对锅炉负压的影响降至最低。但这种方法需要在电厂设计初期就得将脱硫系统考虑进去，对于FGD系统已投产的电厂不适用。

（2）改善BUF的控制方式，利用引风机的叶片开关信号直接控制增压风机的动叶开度。当然这需要一个比值函数F(x),就是说引风机静叶开度和增压风机的动叶开度设定一个比值，以维持增压风机入口压力，这个比值可以根据以往的实验数据确定。然后把增压风机入口压力作为反馈信号来调节该比值。控制结构如图4所示。

这样将增压风机看成锅炉引风机的一部分，锅炉负压的调节完全由送、引风

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机来完成，大大简化了增压风机控制系统，而且不会再产生振荡。

第三节 影响脱硫率的主要因素分析

1、温度对脱硫率的影响

吸收塔洗涤液的温度对脱硫率影响较大。从传质方程来看，吸收液温度对传质的影响有两个方面：首先，在其它参数不变的情况下，温度越低，总传质系数越大，从这个方面看，低温有利于传质的强化：另一方面，吸收液温度越低，SO2溶解度越大，也导致总传质系数另外，温度较高，SO2溶解生成

越大，从这个方面看，低温也是有利于传质。

后可能也会重新分解出SO2，从而使脱硫

率下降。在一定范围内调节液气比可显著地影响吸收温度，当液气比增大时，加大了液雾喷淋密度，相当于增大了传质单元数，在提高了脱硫率的时候，由于烟气与大面积吸收液相接触，热湿交换程度提高，进入烟气中的水蒸气量增多，导致出口烟气温度降低。系统出口烟气温度与绝热饱和温度的差值减小，含湿量增多，饱和程度提高，总的效果也提高了脱硫率。若依次趋势，当液气比增大到一定程度时，热湿交换非常充分，出口烟气达到饱和，出口吸收液温度减小到一定值。在此基础上再增加液气比，出口烟气仍维持饱和状态，其干球温度有所降低，出口吸收液温度也有小幅度降低，但几乎可以忽略不计，此时的脱硫率随液气比的影响就不大了，反而因为液气比的增加，增加能耗，加大了除湿负担。漳山电厂实际运行结果也证实了这一点。实际运行过程中，机组负荷变化较频繁，FGD进口烟温也会随之波动，对脱硫率有一定的影响。漳山电厂的测试结果，在进口烟气浓度和氧量基本不变的工况下，当进入吸收塔的烟温为96温度时，脱硫率为92.1%，当烟温升到103温度时，脱硫率已下降至84.8%。目前，实际工程一般控制洗涤液的温度在60温度以下。

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