浅谈石灰石-石膏湿法脱硫工艺及节能技术

贾华玲

中建中环工程有限公司江苏省南京市210008

[摘要]本文首先对石灰石-石膏湿法脱硫工艺的主要运行原理进行了分析与研究，进而从节能的角度入手，分析了在石灰石-石膏湿法脱硫工艺运行期间的主要节能要点，希望以上问题能够引起各方关注与重视。

[关键词]石灰石-石膏湿法脱硫工艺原理节能技术

对于我国而言，在政府部门严格要求社会各行业领域落实节能环保标准的条件之下，燃煤电厂中对于脱硫技术的应用更加的广泛与深入。在多种燃煤电厂所使用的脱硫技术当中，以石灰石-石膏湿法脱硫工艺技术的应用最为广泛。这种脱硫技术是指使用石灰石粉制备形成浆液，作为脱硫吸收剂，在降温处理的基础之上将浆液与吸收塔反应装置内部的烟气进行混合型接触，烟气中的二氧化硫成分与浆液中的碳酸钙成分在石膏作用之下发生综合反应，最终达到脱除二氧化硫成分的目的。相对于一般意义上的脱硫技术方案而言，石灰石-石膏湿法脱硫技术的综合优势相当确切，能够确保脱硫效率达到理想状态，且整个工艺流程安全可靠。因此，文章尝试对石灰石-石膏湿法脱硫工艺与节能方面的技术要点展开探讨：

1石灰石-石膏湿法脱硫工艺原理分析

在当前技术条件支持下，一个完整的石灰石-石膏湿法脱硫技术系统构成如下图所示（见图1）。

图1：石灰石-石膏湿法脱硫技术系统结构示意图

结合图1来看，在将石灰石-石膏湿法脱硫技术作用于燃煤电厂二氧化硫脱除工作的过程当中，主要的工艺流程可以概括为：首先，燃煤电厂电除尘器中所产生的烟气在增压风机的作用之下传递至吸收塔反应装置内部。在部分二氧化硫成分自气态转入液相状态的基础之上，烟气的其余组分则在吸收塔反应装置内部同时被冷却和被水汽饱和。经过脱硫处理后的烟气在离开吸收塔反应装置前通过其顶部所安装的除雾器，对夹带的浆液液滴进行去除。与此同时，吸收有二氧化硫成分的浆液自然落入吸收塔底部反应罐当中，在浆液循环泵的作用之下配合所补充的石灰石浆液，实现对烟气中二氧化硫成分的去除处理。同时，反应罐当中混合浆液可发生沉淀析出反应的工艺流程当中，反应罐当中喷入一定比例的压缩空气，在压缩空气的作用之下，将已经被吸收的二氧化硫成分转化为硫酸盐成分，这部分硫酸盐成分最终会以石膏的形式沉淀并析出。

2石灰石-石膏湿法脱硫节能技术分析

结合燃煤电厂机组一般脱硫设备的运行现状来看，能耗的主要构成部分包括三个方面：其一是增压风机部分，其二是循环浆液泵部分。其所对应的电耗构成情况如下图所示（见图2）。结合图2来看，认为在引入石灰石-石膏湿法脱硫技术的条件下，实现系统节能的主要措施包括以下几个方面：

图2：燃煤电厂机组脱硫系统设备能耗构成情况示意图

首先，可以从增压风机的角度入手，对其进行节能优化设计：在整个石灰石-石膏湿法脱硫技术系统当中，增压风机是电能消耗最大的装置之一，其电能消耗量占到了整个脱硫系统能耗总量的50％比例作业。因此，对增压风机进行节能优化的意义是相当重大的。传统技术条件下，增压风机所此采取的调速方案是建立在动叶可调增压风机基础之上所实现的，从系统结构的角度上来说，此类增压风机的结构比较复杂，需油控制及润滑，配套密封风机，动调风机安装维护以及运行检修的技术要求较高，开展存在一定难度，且从叶片运行的调度上来说，叶片两侧为主要的磨损区域，长期磨损下会对整个增压风机的运行效率产生较大的影响，同时，工作效率会随着负荷水平的降低而降低，再加上此类增压风机的拆卸安装难度较大，导致其综合使用效应受到了比较不良的影响。针对此情况，在满足增压风机稳定、安全运行的基础之上，实现节能目的的主要技术手段为：将传统的建立在动叶可调增压风机基础之上的增压风机调速方案转变为建立在静叶变频调速增压风机基础之上的增压风机调速方案。通过对增压风机的变频改造，从结构上来说更加的简单，转子轻便且惯量小，小轴承座单独支撑，滚动轴承润滑性强，强制风冷效果理想，且不需要油站，有较高的可靠性，维护量低。同时，从叶片的运行角度上来说，磨损主要集中在叶片顶部区域，因而不会对增压风机的工作效率产生过大影响。除此以外，由于采取了静叶变频调速的方案，故而可以在25％以上的负荷范围内确保其效率达到80％的理想水平。再加上整个增加风机内部结构简单，对检修技术没有较严格要求，故而节能效果突出。

其次，可以从浆液循环泵的角度入手，对其进行节能优化设计：结合实际工作经验来看，浆液循环泵运行台数上的变化将直接对石灰石-石膏湿法脱硫系统的工作效率以及脱硫系统的能耗水平产生影响。在确保整个石灰石-石膏湿法脱硫系统稳定运行的条件下，为达到节能的目的，主要可采取的技术手段主要包括以下几个方面：第一，根据燃煤电厂锅炉负荷水平以及入口位置烟气中的二氧化硫浓度实现对浆液循环泵运行方式的调整：结合具体工作经验来看，两者之间的对应关系可按照下表（见表1）标准进行控制；第二，在FGD运行中，当锅炉负荷基本稳定而煤种改变含硫量增大时，首先采用尽可能不增开浆液循环泵的措施来达到节能目的。结合已有的研究数据来看，在运行工况基本恒定的条件下，通过减少浆液循环泵开闭次数的方式，能够使其启动运行下的电能耗量得到有效控制，单个脱硫系统电耗率可下降0.1％左右，有确切的节能效果。

3结束语

二氧化硫作为一种排放量相当巨大，影响波及面相当广阔的气体，具有有害性的特征，容易形成酸雨，对自然环境产生相当不良的影响。因此，在各个行业领域中，应当积极探求控制二氧化硫排放量的技术手段，在不影响系统正常运行的条件下，实现对环境的合理保护。而从燃煤电厂的角度上来说，二氧化硫排放量的控制主要依赖于对各种脱硫技术手段的应用。本文所研究的石灰石-石膏湿法脱硫技术正是燃煤电厂多种脱硫技术中最具代表性的一种类型，为此文章中首先对石灰石-石膏湿法脱硫技术的主要工艺原理进行了分析与研究，进而从节能设计的角度入手，对石灰石-石膏湿法脱硫下的节能要点展开探讨，望引起重视。

参考文献

[1]宋晓红,王平.石灰石-石膏烟气脱硫系统浆液中碳酸盐含量的测定[J].河北化工,2009,32(11):71-72,77.