作为在火电企业广泛应用的主流脱硫技术,湿式石灰石—石膏法烟气脱硫(Wet FGD)工艺有两项关键技术指标:脱硫率和亚硫酸钙氧化率。经过多年的研究和工业应用,该技术脱硫率能满足污染物排放标准,并能达到超净排放的严苛要求,但亚硫酸钙的氧化控制仍存在亚硫酸盐超标、系统结垢、石膏品质差等一系列问题。因此,如何科学有效地对脱硫系统的强制氧化环节进行控制,保证较高的亚硫酸钙氧化率,从而防止系统结垢,同时降低脱硫系统能耗,生产高品质石膏,是当前电厂脱硫系统有待解决的热点问题。脱硫系统既包含SO2气体的吸收,又包括亚硫酸盐的后续氧化,是一个连续复杂的过程。而目前,脱硫系统只是简单地pH调节,也即酸碱控制,国内还没有意识到要对烟气脱硫浆液氧化程度进行合理控制,即实现氧化还原反应控制,对脱硫过程而言,偏颇于一种控制是不够的,需要两种控制的协同。本课题通过实验探究亚硫酸钙氧化过程中pH与ORP的变化规律,从影响脱硫系统氧化反应的基本原理作为出发点,提出pH与ORP双控制策略,即以pH、ORP作为浆液氧化控制参数,依托实时监测的pH、ORP动态变化确定脱硫浆液的氧化状态,并及时对氧化风量做出相应调整。为验证双控制理论在湿法脱硫浆液氧化控制中的可行性,实验研究了不同底物浓度下氧化率曲线变化特征;pH、ORP随时间的变化特征;氧化过程的pH、ORP响应等,得到了理想的实验结果。考虑了亚硫酸钙氧化过程中ORP变化的多种影响因素,如反应温度、浆液pH、DO、[HSO3-]/[SO42-]等,设计L16(45)的正交试验,重点研究脱硫浆液氧化过程不同阶段ORP影响因子对脱硫浆液体系ORP的贡献程度,得到影响ORP变化因子的主次顺序,并分析了各因子变化对ORP的影响趋势。阐明了浆液氧化过程中的反应机理,得到不同氧化阶段ORP变化的“主效因子”,对电厂脱硫浆液氧化系统分阶段精确控制氧化提供理论指导。在西南某电厂开展现场试验,利用先进的ORP测量手段,探明脱硫浆液氧化的最佳ORP控制范围,结合实时在线离子监测参数数据,验证ORP指示浆液氧化状态的实际可行性,并得到以ORP指示浆液氧化状态为基础的氧化风机开启台数的经验数值,同时实现脱硫系统氧化风机运行的最优化。本论文率先引入脱硫浆液pH、ORP双控制理念,不仅可以精确控制浆液的氧化状况,避免氧化风机开度的盲目增大,实现节能降耗,同时实时控制又克服了传统氧化控制的滞后性,保证了脱硫系统的稳定高效运行,生成的商品级石膏也可为燃煤电厂带来一定的经济效益。论文工作为该技术的发展和应用奠定了基础。