石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺是我国火电厂控制二氧化硫排放的重要工艺,亚硫酸钙的氧化率是该工艺中一项重要的技术指标。目前,国内在实际的工程应用中对浆液氧化率只进行简单的酸碱控制,但是单一的pH指标并不能反映出浆液内部氧化状况。氧化率不稳定会引发诸多问题,例如氧化风机能耗过大、石膏质量低劣、亚硫酸盐含量过高、脱硫塔易堵塞等。因此,利用多指标科学有效地对脱硫系统的强制氧化环节进行调控,控制亚硫酸钙氧化率在合理范围内,对电厂脱硫系统的节能降耗具有重要意义。本文通过实验研究和模拟仿真的方式,设定溶解氧含量(Dissolved Oxygen,以下简称DO)和氧化还原电位(Oxidation Reduction Potential,以下简称ORP)为调控指标。探究了双指标在脱硫浆液氧化过程中的调控机理,建立了浆液中DO-SO32--ORP关系模型,分析了 DO和ORP的影响和控制因素,为脱硫系统的经济稳定高效运行提供了理论指导。通过搭建静态氧化试验台,研究了不同亚硫酸钙浓度下,SO32--氧化率及其变化率随时间的变化特征,pH值、DO和ORP随时间变化特征。揭示了不同亚硫酸根浓度条件下,pH值、DO和ORP的变化规律和亚硫酸钙氧化率及其变化率的变化规律:随亚硫酸钙浓度的不断降低,pH值不断降低。不同浓度条件下,DO和ORP的变化情况基本可分为四个阶段:显著上升阶段,第一个平稳阶段,短期上升阶段和最终稳定阶段。通过数值模拟探究了初始浓度对SO3-,SO4-和SO5-三种中间产物浓度的影响,揭示了氧化过程的调控机理:SO3-打开氧化反应链之后,SO4-和SO5-即开始主导氧化反应的进行。本文在利用准稳态分析简化反应速率的基础上,构建了表征传质和本征反应速率相对大小的无量纲数(Dp数),用以判断反应进程中的控制区:Dp数在0～0.15之间为反应控制区,0.15至0.4之间为传质和反应共同控制区,0.4以上为传质控制区。通过搭建动态氧化试验台,探究了动态条件下不同氧化风量和不同SO2浓度DO和ORP对氧化率的影响情况,针对150MW机组运行情况做出具体控制方案:在保证浆液ORP值是正值的条件下,当浆液中溶解氧含量保持在2.25mg/L、循环浆液停留时间在5分钟内时,脱硫石膏达到二级脱硫石膏标准。研究了脱硫循环浆液氧化过程的不同氧化阶段影响因素(浆液温度,氧化风量和入口 SO2浓度)对浆液内部DO和ORP的影响程度,得到各因素影响DO和ORP变化的强弱程度,并分析了各因素变化对DO和ORP的具体影响效果。得出温度为影响ORP变化的主要因素,氧化风量为影响DO变化的主要因素。在山东某电厂开展现场试验,引入DO测量指标。根据机理试验结果,保持浆液DO不低于2.25mg/L,控制氧化风机在不同频率范围内,记录DO实时数据,检测浆液内部氧化状况。试验结果表明脱硫效率变化幅度小于0.1%,DO的变化对脱硫效率无影响,验证了DO指示浆液氧化状态的实际可行性,基于DO的经验值指示浆液的氧化程度,并优化了脱硫系统中氧化风机的工作模式。以DO作为控制指标的氧化控制可为电厂带来巨大的经济效益。