现行湿法脱硫石灰石浆液的优化研究吴小玲

现行湿法脱硫石灰石浆液的优化研究吴小玲

吴小玲

(广东粤电靖海发电有限公司广东揭阳515223)

摘要：为了可以有效提升湿法脱硫效率，从而达到湿法脱硫系统能源节省的目的，本文首先从石灰石浆液质量与pH值这两个方面分析了影响湿法脱硫效率的因素，然后探讨了现行湿法脱硫石灰石浆液质量优化的策略，包括优化浆液浓度、密度与pH值。最后对湿法脱硫系统运行中参数优化进行了简单阐述，希望以此实现现行湿法脱硫石灰石浆液优化的目标。

关键词：湿法脱硫；石灰石浆液；优化；研究

在湿法脱硫之中，湿法脱硫的核心构成部分就包括了石灰石浆液，该种浆液是一种吸收剂。而湿法脱硫效率大致取决于石灰石浆液的质量、浆液的液位大小以及浆液量这几个方面，与此同时，这几个方面也会直接影响到企业的经济效益以及社会效益的实际提升。因此，根据以上所述可以了解到，优化石灰石浆液对于湿法脱硫而言，有着非常重要的作用与意义。而石灰石浆液优化探索主要有石灰石浆液质量的好与不好，脱硫系统运转时候吸收塔中浆液液位的优化等。

一、湿法脱硫效率低下的关键因素分析

（一）石灰石浆液质量的影响因素

实际上，石灰石浆液质量是降低湿法脱硫效率的主要因素之一。如果石灰石粉末里面所蕴含的碳酸钙成分多，那么在开展湿法脱硫的时候吸收剂的使用效率也就更高。而石灰石粉末之中除去有碳酸钙这一物质以外，也有铝元素和镁元素等。这部分物质会和烟气内的F-转换为一种络合物。该种络合物的浓度达到固定值的时候，就会导致石灰石溶解的速度降低，与此同时还会将石灰石浆液反应活性也降低。再者，石灰石粉末的颗粒度也会对湿法脱硫带来较大的影响，比如石灰石的粉末颗粒度大，那么烟气流过吸收液所接触的规模就越小，时间就越少，如此一来必然会造成脱硝效率低下。而石灰石粉末颗粒度小，那么烟气和吸收液接触的规模就越大，其反应就更加充分，则脱硫的效率也就更高。

（二）湿法脱硫石灰石浆液pH值的影响因素

脱硫率的大小取决于烟气内的二氧化硫和石灰石浆液反应。湿法脱硫在吸收塔中和浆液会产生化学反应。PH值大小可以反映出浆液的碱性物质碳酸钙浓度，如果pH值很高，那么反应过程中的碱性物质浓度就很高，如此一来，对于二氧化硫的吸收是百利而无一害的，与此同时，还可以将湿法脱硫的有效性提升。上述所说并非就表明pH值大就是有益的，相关研究报告阐明，石灰石浆液pH值高到某种程度的时候，并没有出现人们所认为的理想中的效果，即提升湿法脱硫效率。相反的，还拉低了湿法脱硫效率。出现这种现象最为根本的因素，就是太大的pH值环境对Ca的析出是没有好处的，如此一来还会起到抑制石灰石物质生成的作用，进而拉低湿法脱硫效率。

二、现行湿法脱硫石灰石浆液质量优化分析

（一）优化浆液的pH值与浓度

首先，在现行的湿法脱硫系统内的pH值实际上是最为核心的控制参数，该设计理念依据不但需要充分满足高吸收率，与此同时相关人员还应当考虑到石灰石的溶解性问题、吸收塔里面的亚硫酸盐反应情况等等。而如果只是单纯根据二氧化硫的吸收角度来说，pH值当然是越高就越好。可是假设不是以二氧化硫吸收的角度来看，pH值太高必然会妨碍到石灰石的溶解程度。所以，需要在系统运行的过程中全方面思考到这部分因素，从而制定出最合适的pH值。

其次，浆液浓度不太高的时候，那么单位体积溶质就很少，对于二氧化硫的吸收是百害而无一利的。假设浆液浓度太高，就会影响到离子扩散，从而加长浆液暂停的时间，这就会造成吸收塔中晶体的粒径分布出现不良问题。再者，假如转变为过大的晶体，还会造成设备损坏，所以吸收塔中的质量浓度通常保持在10%以上。

（二）优化浆液的密度

浆液密度是脱硫系统内比较关键的运行参数。其决定了系统能否脱水出石膏，让塔体中保持最佳的反应环境。对于吸收塔中的浆液密度优化的依据为这样几点：第一，在充分保证吸收塔中浆液散布的条件下，应当尽可能提升吸收塔中的浆液密度。第二，二氧化硫的负荷不可太大，不然很容易导致系统结垢。塔中生成的石膏粒径应当适合脱水，且有一定的小粒径数量，防止生成太大粒径的颗粒进而使得系统损坏的速度加快。第三，浆液密度越高，那么石膏结晶在系统之中所暂停的时间也就更长，并且生长期也会变长。可是生长期太长会造成石膏脱水难，而污水难以排除，必然会导致塔中的杂质离子富集。

而要想优化吸收塔浆液密度，需要相关人员寻找到最佳的浆液密度范畴。因而，探索浆液密度范畴的程序就是：首先，相关工作人员需要开展粒径分布情况测验，就是对直接转变为石膏与石灰石浆液的粒径分布情况、进入吸收塔飞灰粒径分布情况、吸收塔中的浆液粒径分布与成品石膏粒径分布情况等进行实验检测。其次，相关工作人员应当把吸收塔中的浆液浓度进行换算，将其换算到正常浆液状态中的密度。然后根据吸收塔浆液浓度以及较为核心的泵体叶轮设计含浆浓度的角度开展全方位思考和分析，最后确定与设施及系统要求相符的密度范畴。

三、现行湿法脱硫系统运行过程中的参数优化分析

以吸收塔中浆液液位来说，将某一企业湿法脱硫系统作为案例，该企业中现有的浆液循环泵是3台，而运行浆液液位是12米。

第一，在浆液循环泵流量不产生改变的过程中，浆液液位太高就会使浆液循环泵入口压力变大，接着就会在一定的范围内将循环泵运转电流减小，从而起到能源节省的作用，可是经过检测发现该作用不大。而通过把吸收塔运转液位进行提升，反而对循环泵入口压力有着很好的作用，特别是气蚀余量不科学的现象出现的时候，能够在一定程度上将气蚀产生的几率减小。

第二，相关人员选取了11到12米浆液液位，然后运转2到3台浆液循环泵。2台浆液循环泵运转，运行液位在11到12米区间出现变化的时候，发现其暂停的时间变化是43秒。而3台浆液循环并一起运转的时候，运行液位在11到12米区间产生变化的时候，可以观察到其暂停时间是30秒。通过对两者进行比较之后可以发现，3台浆液循环泵在同一时间转动，对系统所造成的影响非常小。

第三，如果运行液位从11米增加到12米，那么氧化风机出口压力就会逐步增加，并且也会增大氧化风机运行电流，大概为5A。所以，将运行液位减小可以节省氧化风机能源。

第四，液位的变化对液相中，特别是扰动区域的石灰石进行溶解的时候，从而生成了二氧化碳，而该气体的逸出有直接影响。如果液位变大，那么生成的细小的二氧化碳气泡就不容易进到吸收区。并且还会伴随着扰动到循环泵等入口位置，会使循环泵等气泵变化，与此同时还会减小泵出力。并且，因为二氧化碳气泡不容易进到气相内，也会妨碍了石灰石溶解的效率。根据液相中气体分压与石灰石溶解等角度进行思考，将低液位保持住是非常有益的。

结束语：

由上述分析可见，湿法脱硫效率会直接影响到企业的经济效益以及社会效益的实际提升。现行湿法脱硫石灰石浆液优化，不但有益于提升脱硫系统的整体效率，而且还有益于达到脱硫系统能源节省的目的，从而实现环境保护与能源节省共赢的目标。这样一来，可以有效促进湿法脱硫更好更快地发展。

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