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摘 要：纵观现阶段的火电厂SO2污染控制技术，火电厂为实现减排SO2而采取的措施主要有：燃用低硫煤、煤炭洗选、洁净煤燃烧技术和烟气脱硫。本文对石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统运行中经常会出现的系统结垢堵塞、吸收塔溢流问题进行分析、探讨，对问题产生的原因进行分析总结，并提出相应的解决方案，指导脱硫系统正常运行。
关键词：石灰石-石膏；脱硫；运行；问题
衡量和考察一种脱硫工艺主要应从以下几个方面来分析和比较，即脱硫效率、运行的稳定程度、运行费用、投资、系统的可扩充和可升级性能。湿法脱硫工艺的效率比较高，一般都可稳定运行在95%以上。而其它简易脱硫工艺的效率大多在80%以下，如果进一步提高脱硫效率，脱硫剂的耗量和飞灰的再循环量都要增加，运行费用大幅度上升。
1. 湿法脱硫工艺介绍
该法具有脱硫效率高、运行稳定、运行费用低、无二次污染等特点。所以，湿法脱硫工艺应用最为广泛。脱硫剂以CaCO3最为普及。湿法（石灰石-石膏法）脱硫系统，它包括烟气换热系统、吸收塔脱硫系统、脱硫剂浆液制备系统、石膏脱水系统和废水处理系统。
a.烟气换热系统：
用原烟气的热量加热脱硫后的干净烟气，不仅可以增加烟气的排放温度，同时也减少了脱硫装置尾部的腐蚀，并且提高了环保效益。脱硫负荷可以通过启停循环泵的数目来灵活调节；
b.脱硫系统：
一般还装有除雾器，以除掉脱硫后烟气中的液滴，进一步减轻尾部的腐蚀；
c.石膏脱水系统：
一般分为离心式和真空式两种，离心式的脱水率可达95%，而真空式的脱水率一般在90%左右。为了平衡整个脱硫系统的Cl`离子浓度，必须要有一部分石膏浆液逸出脱硫系统至废水处理系统，进行处理；
d.废水处理的工艺：
包括中和反应和絮凝沉淀，该工艺可降低外排废水的pH值和悬浮物的含量。化学表达式如下：
反应（1）：SO2+H2O→H2SO3
反应（2）：CaCO3+2H2SO3→Ca （HSO3）2+CO2+H2O
反应（3）：Ca （HSO3）2+O2+2H2O→CaSO4·2H2O+H2SO4
反應（4）：CaCO3+2H2SO4+H2O→CaSO4·7H2O +CO2
反应（1）、（2）发生在吸收塔上部，即SO2溶入喷入的吸收液中，然后与其中的CaCO3反应；反应（3）、（4）发生在吸收塔下部的循环氧化槽中，即亚硫酸钙被鼓入的空气强制氧化为硫酸钙，并随即生成二水石膏结晶析出。
2. 结垢问题分析及处理方案
2.1结垢现象
结垢后常常造成设备通流面积减小、堵塞，甚至发生沉积量过大造成设备坍塌等重大事故。常发生结垢堵塞的部位：除雾器、吸收塔烟气入口段水平烟道、旋流器、浆液管道、浆液箱及地坑、吸收塔、泵入口管线等。而且GGH堵塞也是脱硫运行中常常发生的问题。
由于石灰石浆液、石膏浆液密度较大，容易发生沉积，会造成浆液管线，及箱罐中浆液的沉积，造成堵塞。石灰石浆液再循环箱、事故浆液箱、石膏管线、石灰石旋流器、废水处理管线发生过堵塞现象较为普遍。GGH堵塞常常发生积灰堵塞，尤其是电除尘器不能正常运行的机组，当吸收塔液位过高时，浆液或者泡沫倒灌入GGH造成堵塞现象也时有发生。GGH也经常会发生堵塞现象造成GGH差压增大，系统阻力增加。另外，石灰石湿式磨进料口堵塞问题在运行中也经常会发生。
2.2 原因分析
2.2.1 FGD系统中的结垢，发生在吸收塔入口干湿交界处及进口水平烟道十分明显。高温烟气中的灰分在遇到喷淋液的阻力后，与喷淋的石膏浆液一起堆积在入口，越积越多，造成水平烟道膨胀节排水的堵塞，从而使烟道膨胀节漏水现象发生。其主要成分是灰分和CaSO4。
FGD系统中的石膏垢是由于石膏浆液中的CaSO4过饱和度α大于或等于1.4时，溶液中的CaSO4就会在吸收塔内各组件表面析出结晶形成石膏垢。
吸收塔壁面及循环泵入口、石膏泵入口滤网的两侧常会积石膏垢，吸收塔壁面在浆液层下会均匀地结一层松散的垢层。另外，在上层除雾器的叶片上，由于冲洗不能完全彻底，都会有明显的浆液黏积现象，主要是吸收塔液位泡沫和冲洗不当造成的。在吸收塔底沉积现象，在循环泵入口，石膏沉积也较严重。
2.2.2 吸收液浆液低pH值时，亚硫酸盐溶解度急剧上升，硫酸盐溶解度略有下降，会有石膏在很短时间内产生并析出，产生硬垢。而高pH值亚硫酸盐溶解度降低，会引起亚硫酸盐析出，产生软垢。
2.2.3石灰石浆液容易沉积，沉积的垢不同于石膏垢，主要成分是碳酸钙垢。主要是石灰石的细小颗粒沉积。尤其是石灰石浆液再循环箱，石灰石颗粒不均匀，大小差别很大，大的颗粒容易在底部沉积。
2.2.4 GGH结垢的一个原因是原烟气灰含量大，因为如果FGD入口烟气中灰浓度过大，会造成GGH结垢堵塞。对于电除尘器不能正常运行的机组，常常会发生。对于电除尘器正常运行情况下，发生此类结垢很少。另一个原因是来自除雾器的问题。除雾器带水，使得GGH传热元件表面变湿容易粘灰。烟气中携带的大量液滴夹杂着石膏颗粒很容易在换热元件上淤积并结垢，吹灰器很难予以清除。
2.2.5 吹灰器吹灰及冲洗不正常，导致GGH堵塞。GGH正常运行的情况下，总有烟气携带的石膏浆液结晶沉积在GGH换热元件上，如果吹灰器不正常，会导致换热元件堵塞，压差升高。
2.3 处理方案
2.3.1 严格按照规程操作，控制浆液管线冲洗，防止石膏、石灰石浆液沉积。
2.3.2 合理控制吸收塔浆液浓度在正常范围之内，防止塔内浆液浓度过高。合理控制浆液PH值，防止浆液PH的急剧变化，导致浆液成分的不稳定性，避免CaSO3、CaSO4成分急剧变化。 2.3.3 加强定期工作管理。尤其是除雾器冲洗，设备停运后的冲洗工作。
2.3.4 控制吸收塔液位在低位运行。
3. 吸收塔溢流问题分析及处理方案
3.1吸收塔溢流现象
运行中吸收塔会发生浆液溢流现象，而且此现象很普遍。溢流现象不是连续的，而且有一定的规律性。当液位降低到一定高度时，烟气会从塔体溢流口冒出，造成浆液从呼吸孔喷出。
3.2 原因分析
DCS显示的液位是根据差压变送器测得的差压与吸收塔内浆液密度计算得来的值，而不是吸收塔内真实液位。由于循环泵、氧化风机的运行，而且水中杂质（有机物，盐类等）、氧量较大，会引起浆液中含有大量气泡、或泡沫，从而造成吸收塔内浆液的不均匀性，由于浆液密度表计取样来自吸收塔底部，底部浆液密度大于氧化区上部浆液密度，造成仪表显示偏低。
3.3 处理方案
3.3.1 确定合理液位
调试期间确定合理的运行液位，根据现场运行條件，人为降低运行控制液位计显示液位，使塔内实际液位仅高于塔体溢流口高度，防止烟气泄露。修正吸收塔浆液密度来提高液位计显示液位，控制液位在塔体溢流口至溢流排水口标高之间。
3.3.2 加入消泡剂
尽管确定液位仅高于塔体溢流口高度，也难免吸收塔浆液泡沫从呼吸孔冒出。根据实际运行情况来看，吸收塔内泡沫会高于实际液位表面2—5米。防止吸收塔溢流及喷沫现象的有效手段是加入消泡剂。加入消泡剂的同时按照运行情况连续排出废水，控制浆液中的盐分，避免大量泡沫的形成。
3.3.3 核算氧化空气用量
核算氧化空气用量，避免浆液中有太多过剩空气，富余的空气都以气泡的形式从氧化区底部溢至浆液的表面，从而造成浆液动态液位的虚假，也导致吸收塔浆液泡沫的增加。
3.3.4 吸收塔补水控制
正常运行情况下吸收塔补水手段主要是通过除雾器冲洗，再有是搅拌器和浆液泵、循环泵等的机封冷却水及一些浆液管路的冲洗水。运行要确保除雾器冲洗水量按照规程进行，防止除雾器结垢，尽量降低机封冷却水量满足泵和搅拌器运行需要，严格控制浆液管线的冲洗水量，冲洗出水澄清就要停运，防止过多水量进入吸收塔。除雾器的冲洗水也是消除泡沫的有效手段，水喷淋可减少泡沫积累，所以除雾器冲洗要在保证液位前提下多次少量。
3.3.5 废水量控制
吸收塔内要及时排出废水，降低浆液中的盐分，减少浆液泡沫。
4. 总结
火电厂作为我国经济发展的重要单位，而脱硫系统对于发电厂来说是新兴专业，随着国际形势的改变和严峻的挑战，环境保护对火电厂的发展提出了更高的要求，这就要求我们在脱硫系统的运行的过程中不断积累经验教训，不断提高自身技术水平。
关键词：石灰石-石膏；脱硫；运行；问题
衡量和考察一种脱硫工艺主要应从以下几个方面来分析和比较，即脱硫效率、运行的稳定程度、运行费用、投资、系统的可扩充和可升级性能。湿法脱硫工艺的效率比较高，一般都可稳定运行在95%以上。而其它简易脱硫工艺的效率大多在80%以下，如果进一步提高脱硫效率，脱硫剂的耗量和飞灰的再循环量都要增加，运行费用大幅度上升。
1. 湿法脱硫工艺介绍
该法具有脱硫效率高、运行稳定、运行费用低、无二次污染等特点。所以，湿法脱硫工艺应用最为广泛。脱硫剂以CaCO3最为普及。湿法（石灰石-石膏法）脱硫系统，它包括烟气换热系统、吸收塔脱硫系统、脱硫剂浆液制备系统、石膏脱水系统和废水处理系统。
a.烟气换热系统：
用原烟气的热量加热脱硫后的干净烟气，不仅可以增加烟气的排放温度，同时也减少了脱硫装置尾部的腐蚀，并且提高了环保效益。脱硫负荷可以通过启停循环泵的数目来灵活调节；
b.脱硫系统：
一般还装有除雾器，以除掉脱硫后烟气中的液滴，进一步减轻尾部的腐蚀；
c.石膏脱水系统：
一般分为离心式和真空式两种，离心式的脱水率可达95%，而真空式的脱水率一般在90%左右。为了平衡整个脱硫系统的Cl`离子浓度，必须要有一部分石膏浆液逸出脱硫系统至废水处理系统，进行处理；
d.废水处理的工艺：
包括中和反应和絮凝沉淀，该工艺可降低外排废水的pH值和悬浮物的含量。化学表达式如下：
反应（1）：SO2+H2O→H2SO3
反应（2）：CaCO3+2H2SO3→Ca （HSO3）2+CO2+H2O
反应（3）：Ca （HSO3）2+O2+2H2O→CaSO4·2H2O+H2SO4
反應（4）：CaCO3+2H2SO4+H2O→CaSO4·7H2O +CO2
反应（1）、（2）发生在吸收塔上部，即SO2溶入喷入的吸收液中，然后与其中的CaCO3反应；反应（3）、（4）发生在吸收塔下部的循环氧化槽中，即亚硫酸钙被鼓入的空气强制氧化为硫酸钙，并随即生成二水石膏结晶析出。
2. 结垢问题分析及处理方案
2.1结垢现象
结垢后常常造成设备通流面积减小、堵塞，甚至发生沉积量过大造成设备坍塌等重大事故。常发生结垢堵塞的部位：除雾器、吸收塔烟气入口段水平烟道、旋流器、浆液管道、浆液箱及地坑、吸收塔、泵入口管线等。而且GGH堵塞也是脱硫运行中常常发生的问题。
由于石灰石浆液、石膏浆液密度较大，容易发生沉积，会造成浆液管线，及箱罐中浆液的沉积，造成堵塞。石灰石浆液再循环箱、事故浆液箱、石膏管线、石灰石旋流器、废水处理管线发生过堵塞现象较为普遍。GGH堵塞常常发生积灰堵塞，尤其是电除尘器不能正常运行的机组，当吸收塔液位过高时，浆液或者泡沫倒灌入GGH造成堵塞现象也时有发生。GGH也经常会发生堵塞现象造成GGH差压增大，系统阻力增加。另外，石灰石湿式磨进料口堵塞问题在运行中也经常会发生。
2.2 原因分析
2.2.1 FGD系统中的结垢，发生在吸收塔入口干湿交界处及进口水平烟道十分明显。高温烟气中的灰分在遇到喷淋液的阻力后，与喷淋的石膏浆液一起堆积在入口，越积越多，造成水平烟道膨胀节排水的堵塞，从而使烟道膨胀节漏水现象发生。其主要成分是灰分和CaSO4。
FGD系统中的石膏垢是由于石膏浆液中的CaSO4过饱和度α大于或等于1.4时，溶液中的CaSO4就会在吸收塔内各组件表面析出结晶形成石膏垢。
吸收塔壁面及循环泵入口、石膏泵入口滤网的两侧常会积石膏垢，吸收塔壁面在浆液层下会均匀地结一层松散的垢层。另外，在上层除雾器的叶片上，由于冲洗不能完全彻底，都会有明显的浆液黏积现象，主要是吸收塔液位泡沫和冲洗不当造成的。在吸收塔底沉积现象，在循环泵入口，石膏沉积也较严重。
2.2.2 吸收液浆液低pH值时，亚硫酸盐溶解度急剧上升，硫酸盐溶解度略有下降，会有石膏在很短时间内产生并析出，产生硬垢。而高pH值亚硫酸盐溶解度降低，会引起亚硫酸盐析出，产生软垢。
2.2.3石灰石浆液容易沉积，沉积的垢不同于石膏垢，主要成分是碳酸钙垢。主要是石灰石的细小颗粒沉积。尤其是石灰石浆液再循环箱，石灰石颗粒不均匀，大小差别很大，大的颗粒容易在底部沉积。
2.2.4 GGH结垢的一个原因是原烟气灰含量大，因为如果FGD入口烟气中灰浓度过大，会造成GGH结垢堵塞。对于电除尘器不能正常运行的机组，常常会发生。对于电除尘器正常运行情况下，发生此类结垢很少。另一个原因是来自除雾器的问题。除雾器带水，使得GGH传热元件表面变湿容易粘灰。烟气中携带的大量液滴夹杂着石膏颗粒很容易在换热元件上淤积并结垢，吹灰器很难予以清除。
2.2.5 吹灰器吹灰及冲洗不正常，导致GGH堵塞。GGH正常运行的情况下，总有烟气携带的石膏浆液结晶沉积在GGH换热元件上，如果吹灰器不正常，会导致换热元件堵塞，压差升高。
2.3 处理方案
2.3.1 严格按照规程操作，控制浆液管线冲洗，防止石膏、石灰石浆液沉积。
2.3.2 合理控制吸收塔浆液浓度在正常范围之内，防止塔内浆液浓度过高。合理控制浆液PH值，防止浆液PH的急剧变化，导致浆液成分的不稳定性，避免CaSO3、CaSO4成分急剧变化。 2.3.3 加强定期工作管理。尤其是除雾器冲洗，设备停运后的冲洗工作。
2.3.4 控制吸收塔液位在低位运行。
3. 吸收塔溢流问题分析及处理方案
3.1吸收塔溢流现象
运行中吸收塔会发生浆液溢流现象，而且此现象很普遍。溢流现象不是连续的，而且有一定的规律性。当液位降低到一定高度时，烟气会从塔体溢流口冒出，造成浆液从呼吸孔喷出。
3.2 原因分析
DCS显示的液位是根据差压变送器测得的差压与吸收塔内浆液密度计算得来的值，而不是吸收塔内真实液位。由于循环泵、氧化风机的运行，而且水中杂质（有机物，盐类等）、氧量较大，会引起浆液中含有大量气泡、或泡沫，从而造成吸收塔内浆液的不均匀性，由于浆液密度表计取样来自吸收塔底部，底部浆液密度大于氧化区上部浆液密度，造成仪表显示偏低。
3.3 处理方案
3.3.1 确定合理液位
调试期间确定合理的运行液位，根据现场运行條件，人为降低运行控制液位计显示液位，使塔内实际液位仅高于塔体溢流口高度，防止烟气泄露。修正吸收塔浆液密度来提高液位计显示液位，控制液位在塔体溢流口至溢流排水口标高之间。
3.3.2 加入消泡剂
尽管确定液位仅高于塔体溢流口高度，也难免吸收塔浆液泡沫从呼吸孔冒出。根据实际运行情况来看，吸收塔内泡沫会高于实际液位表面2—5米。防止吸收塔溢流及喷沫现象的有效手段是加入消泡剂。加入消泡剂的同时按照运行情况连续排出废水，控制浆液中的盐分，避免大量泡沫的形成。
3.3.3 核算氧化空气用量
核算氧化空气用量，避免浆液中有太多过剩空气，富余的空气都以气泡的形式从氧化区底部溢至浆液的表面，从而造成浆液动态液位的虚假，也导致吸收塔浆液泡沫的增加。
3.3.4 吸收塔补水控制
正常运行情况下吸收塔补水手段主要是通过除雾器冲洗，再有是搅拌器和浆液泵、循环泵等的机封冷却水及一些浆液管路的冲洗水。运行要确保除雾器冲洗水量按照规程进行，防止除雾器结垢，尽量降低机封冷却水量满足泵和搅拌器运行需要，严格控制浆液管线的冲洗水量，冲洗出水澄清就要停运，防止过多水量进入吸收塔。除雾器的冲洗水也是消除泡沫的有效手段，水喷淋可减少泡沫积累，所以除雾器冲洗要在保证液位前提下多次少量。
3.3.5 废水量控制
吸收塔内要及时排出废水，降低浆液中的盐分，减少浆液泡沫。
4. 总结
火电厂作为我国经济发展的重要单位，而脱硫系统对于发电厂来说是新兴专业，随着国际形势的改变和严峻的挑战，环境保护对火电厂的发展提出了更高的要求，这就要求我们在脱硫系统的运行的过程中不断积累经验教训，不断提高自身技术水平。