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摘 要：随着我国电站燃煤发电机组的增长，燃煤电厂烟尘排放所造成的工业污染问题日益严重，尤其是二氧化硫的污染引起了普遍重视，因此烟气脱硫技术不断地发展完善。该文主要介绍湿法烟气脱硫术，通过对湿法烟气脱硫工艺过程的分析，详细阐述影响湿法烟气脱硫效率的重要因素，对优化系统的运行及提高脱硫效率有一定的指导意义。
关键词：湿法 烟气脱硫效率 影响因素
中图分类号：X701 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）01（a）-0062-02
目前广泛应用于燃煤电厂锅炉中的湿法烟气脱硫技术是一个复杂的物理和化学过程，其核心设备一喷淋塔是一种气液传质设备，具有结构简单、操作简便、烟气处理量较大、脱硫效率高等优点。该文结合湿法烟气脱硫工艺过程，详细阐述了湿法烟气脱硫效率的影响因素。
1 湿法烟气脱硫工艺的过程分析
湿法烟气脱硫主要包括增压风机、吸收塔、石灰石制浆系统、气-气加热器等部分，其中烟气脱硫反应的主要部位是吸收塔。其工艺的主要过程是：将石灰石浆液作为脱硫剂，在吸收塔内对含有二氧化硫的烟气进行喷淋洗涤，使二氧化硫与浆液中的碱性物质发生化学反应，从而去除二氧化硫，生成亚硫酸钙和硫酸钙。在吸收塔内，经由过程氧化风机将空气引进到浆液中，再经搅拌器搅拌使氧充实注进浆液，这样可保证二氧化硫与浆液反应，而且还能够削减浆液发生结垢的可能性，使得石膏结晶析出。在整个湿法烟气脱硫过程中可以发现，提高烟气与夹杂浆液的接触反应时间，增加浆液轮回量、氧量等措施都有利于二氧化硫的吸收，从而能够有效提高脱氧效率。
2 湿法烟气脱硫效率的影响因素
湿法烟气脱硫系统是一个比较复杂的系统装置，每一套装置都由于一些限制条件而存在一些差异，影响湿法烟气脱硫效率的因素有很多，该文主要分析下列影响因素，以咨参考。
2.1 运行参数的影响
2.1.1 液气比
液气比主要是指与流经吸收塔单位体积烟气量相对应的浆液喷淋量，它对于设备的尺寸及操作总费用等都有一定的影响。液气比主要是通过改变传质过程中液气比表面积来影响传质性能，液气比越大，其传质面积就会越大，传质的速率也会增大，相应地就会提高脱硫效率。但是当液气比大到一定程度时，液滴的凝聚会不断加强，实际液气比表面积会随之减小，导致传质速率减小。因此，提高液气比是提高吸收塔脱硫效率的重要技术手段。
2.1.2 钙硫比
钙硫比是指注入吸收剂量与吸收二氧化硫量的摩尔比，反应的是单位时间内吸收剂原料的供给量。当浆液量不变时，钙硫比会逐渐增大，注入吸收塔内吸收剂的量会增大，而浆液的pH值上升，中和反应的速率增大，反应的表面积逐渐增加，使得二氧化硫的吸收量也会增加，最终提高脱硫效率。
2.1.3 烟气与脱硫剂接触的时间
烟气自气-气加热器进人吸收塔后，自下而上流动，与喷淋而下的石灰石浆液雾滴接触反应，其接触的时间越长，其反应就会越完全。每层喷淋盘对应着一台相应的循环泵，其排列顺序是1、2、3、4号从下而上，4号循环泵与烟气接触洗涤的时间最长，因此，4号循环泵对于烟气与脱硫剂的反应最为有利，能够充分地提高脱硫效率。或者可以考虑在喷淋盘下方适当位置沿吸收塔四周加装托盘，以改变1、2号喷淋盘喷淋而下的石灰石浆液雾滴方向，延长接触时间，从而提高脱硫效率。
2.1.4 浆液循环量
石灰石浆液喷淋下来与烟气接触后，都是需要不断循环反应的，二氧化硫等气体不能够完全与石灰石进行反应。在增加了浆液循环量的同时，碳酸钙与二氧化硫的接触面积也会加大，进而能够有效地提高二氧化硫的去除率。另外，浆液的循环量的增加，对于石膏的形成也有非常重要的作用[1]。
2.1.5 浆液pH值
有实验证明，浆液pH值对于传质性能有重要影响，可以从以下两个方面考虑：首先，当pH值越小时，会更有助于钙离子的析出，但是二氧化硫的溶解度就会越小，导致总的传质系数越来越小；其次，当浆液PH逐渐升高时，亚硫酸钙的溶解度会随之下降。随着二氧化硫的吸收，石灰石颗粒表面会逐渐形成一层液膜，随着其中硫酸钙的溶解其pH值会逐渐下降，溶解度的变化会使得液膜中的亚硫酸钙析出，从而会在石灰石颗粒的表面形成一层外壳。钝化的外壳阻碍了碳酸钙的溶解，抑制吸收反应的进行[2]。循环浆液的pH值是脱硫效率的直接影响因素，pH值越高，总传质系数会越大，吸收速率也会越高。然而，过高的pH值导致过高的过剩率（Ca/S）是不经济的，而且会影响能耗等因素。因此针对不同的脱硫吸收塔结构，浆液pH值有一个最佳的控制范围。
2.1.6 吸收液过饱和度
浆液池中吸收液的过饱和度也会影响脱硫系统的运行，石膏的过饱和度对于石膏结晶的速度也有一定影响，当石膏过饱和度过高时，石膏晶体会加速生长。但是当相对饱和度达到更高值时，石膏晶体会形成晶核，使其吸收塔浆液池表面结垢。
2.2 入口烟气参数的影响
2.2.1 烟气温度
二氧化硫的吸收反应是属于放热反应，首先，在其他参数不变的情况下，烟气温度越低，气膜传质分系数就越大，而总的传质系数也会随之增大，低温环境更有利于传质过程的进行，从而能够促进二氧化硫的吸收。其次，吸收温度越低，二氧化硫的溶解度越大，总传质系数也随之加大，加快了对二氧化硫的吸收。相反，则不利于二氧化硫气体的吸收。因此温度越低，二氧化硫的吸收越完全，越有利于传质过程的进行。
2.2.2 烟尘
因为烟气粉尘中的氟铝络合物对碳酸钙的包裹作用，烟尘通常会阻碍二氧化硫与脱硫剂的接触，从而减慢石灰石中钙离子的消融速度。另外，烟尘中会溶出一些重金属如汞、镁等离子都会抑制钙离子与HSO3-的反应，从而使得石灰石溶解速率大大降低，由此也不断降低了脱硫效率。因此燃煤电站除尘和脱硫联合考虑是降低工业污染的有效及必需途径，尽可能地提高脱硫系统之前锅炉电除尘的效率，降低脱硫烟气中的粉尘含量，从而减少烟气中的粉尘对脱硫效率的影响。
2.2.3 氧气
在其他参数基本恒定的情况下，氧量对脱硫效率的影响曲线，随着烟气中氧气含量的增加，结晶硫酸钙的形成加快，脱硫效率也会逐渐提高。当原烟气中氧量一定时，可人为往吸收塔浆液中增加氧气，所以多投运氧化风机可有效提高脱硫率。
2.2.4 烟尘中的二氧化硫浓度
在其他参数不变的情况下，当二氧化硫的浓度越来越大时，气相主体中的二氧化硫的分压也随之增大，也增加了气液传质的推动力，进而传质效果不断增强，二氧化硫的吸收速率也逐渐提高了。但当烟气中的二氧化硫增加到一定的程度时，会导致气液吸收反应的增强因子不断减小，从而在较高二氧化硫浓度时脱硫效率会逐渐降低。因此，通常情况下，当烟气中的二氧化硫浓度较低时，脱硫效率更高一些。
3 结语
湿法烟气脱硫工艺相当成熟，而影响湿法烟气脱硫效率的因素有很多，在湿法烟气脱硫进程中，液气比越大，烟气与脱硫剂的接触反应时间越长，浆液的循环量多，烟气温度越低，烟气中氧气含量高、粉尘浓度低等都会对于提高烟气脱硫效率有一定的作用。因此，要确定适合本厂的控制标准，来提高脱硫效率。
参考文献
[1] 周祖飞，金新荣.影响湿法烟气脱硫效率的因素分析[J].浙江电力，2001（3）：42-45.
[2] 丁承刚.湿法烟气脱硫关键参数简析[J].国际电力，2002（1）：53-55.
关键词：湿法 烟气脱硫效率 影响因素
中图分类号：X701 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）01（a）-0062-02
目前广泛应用于燃煤电厂锅炉中的湿法烟气脱硫技术是一个复杂的物理和化学过程，其核心设备一喷淋塔是一种气液传质设备，具有结构简单、操作简便、烟气处理量较大、脱硫效率高等优点。该文结合湿法烟气脱硫工艺过程，详细阐述了湿法烟气脱硫效率的影响因素。
1 湿法烟气脱硫工艺的过程分析
湿法烟气脱硫主要包括增压风机、吸收塔、石灰石制浆系统、气-气加热器等部分，其中烟气脱硫反应的主要部位是吸收塔。其工艺的主要过程是：将石灰石浆液作为脱硫剂，在吸收塔内对含有二氧化硫的烟气进行喷淋洗涤，使二氧化硫与浆液中的碱性物质发生化学反应，从而去除二氧化硫，生成亚硫酸钙和硫酸钙。在吸收塔内，经由过程氧化风机将空气引进到浆液中，再经搅拌器搅拌使氧充实注进浆液，这样可保证二氧化硫与浆液反应，而且还能够削减浆液发生结垢的可能性，使得石膏结晶析出。在整个湿法烟气脱硫过程中可以发现，提高烟气与夹杂浆液的接触反应时间，增加浆液轮回量、氧量等措施都有利于二氧化硫的吸收，从而能够有效提高脱氧效率。
2 湿法烟气脱硫效率的影响因素
湿法烟气脱硫系统是一个比较复杂的系统装置，每一套装置都由于一些限制条件而存在一些差异，影响湿法烟气脱硫效率的因素有很多，该文主要分析下列影响因素，以咨参考。
2.1 运行参数的影响
2.1.1 液气比
液气比主要是指与流经吸收塔单位体积烟气量相对应的浆液喷淋量，它对于设备的尺寸及操作总费用等都有一定的影响。液气比主要是通过改变传质过程中液气比表面积来影响传质性能，液气比越大，其传质面积就会越大，传质的速率也会增大，相应地就会提高脱硫效率。但是当液气比大到一定程度时，液滴的凝聚会不断加强，实际液气比表面积会随之减小，导致传质速率减小。因此，提高液气比是提高吸收塔脱硫效率的重要技术手段。
2.1.2 钙硫比
钙硫比是指注入吸收剂量与吸收二氧化硫量的摩尔比，反应的是单位时间内吸收剂原料的供给量。当浆液量不变时，钙硫比会逐渐增大，注入吸收塔内吸收剂的量会增大，而浆液的pH值上升，中和反应的速率增大，反应的表面积逐渐增加，使得二氧化硫的吸收量也会增加，最终提高脱硫效率。
2.1.3 烟气与脱硫剂接触的时间
烟气自气-气加热器进人吸收塔后，自下而上流动，与喷淋而下的石灰石浆液雾滴接触反应，其接触的时间越长，其反应就会越完全。每层喷淋盘对应着一台相应的循环泵，其排列顺序是1、2、3、4号从下而上，4号循环泵与烟气接触洗涤的时间最长，因此，4号循环泵对于烟气与脱硫剂的反应最为有利，能够充分地提高脱硫效率。或者可以考虑在喷淋盘下方适当位置沿吸收塔四周加装托盘，以改变1、2号喷淋盘喷淋而下的石灰石浆液雾滴方向，延长接触时间，从而提高脱硫效率。
2.1.4 浆液循环量
石灰石浆液喷淋下来与烟气接触后，都是需要不断循环反应的，二氧化硫等气体不能够完全与石灰石进行反应。在增加了浆液循环量的同时，碳酸钙与二氧化硫的接触面积也会加大，进而能够有效地提高二氧化硫的去除率。另外，浆液的循环量的增加，对于石膏的形成也有非常重要的作用[1]。
2.1.5 浆液pH值
有实验证明，浆液pH值对于传质性能有重要影响，可以从以下两个方面考虑：首先，当pH值越小时，会更有助于钙离子的析出，但是二氧化硫的溶解度就会越小，导致总的传质系数越来越小；其次，当浆液PH逐渐升高时，亚硫酸钙的溶解度会随之下降。随着二氧化硫的吸收，石灰石颗粒表面会逐渐形成一层液膜，随着其中硫酸钙的溶解其pH值会逐渐下降，溶解度的变化会使得液膜中的亚硫酸钙析出，从而会在石灰石颗粒的表面形成一层外壳。钝化的外壳阻碍了碳酸钙的溶解，抑制吸收反应的进行[2]。循环浆液的pH值是脱硫效率的直接影响因素，pH值越高，总传质系数会越大，吸收速率也会越高。然而，过高的pH值导致过高的过剩率（Ca/S）是不经济的，而且会影响能耗等因素。因此针对不同的脱硫吸收塔结构，浆液pH值有一个最佳的控制范围。
2.1.6 吸收液过饱和度
浆液池中吸收液的过饱和度也会影响脱硫系统的运行，石膏的过饱和度对于石膏结晶的速度也有一定影响，当石膏过饱和度过高时，石膏晶体会加速生长。但是当相对饱和度达到更高值时，石膏晶体会形成晶核，使其吸收塔浆液池表面结垢。
2.2 入口烟气参数的影响
2.2.1 烟气温度
二氧化硫的吸收反应是属于放热反应，首先，在其他参数不变的情况下，烟气温度越低，气膜传质分系数就越大，而总的传质系数也会随之增大，低温环境更有利于传质过程的进行，从而能够促进二氧化硫的吸收。其次，吸收温度越低，二氧化硫的溶解度越大，总传质系数也随之加大，加快了对二氧化硫的吸收。相反，则不利于二氧化硫气体的吸收。因此温度越低，二氧化硫的吸收越完全，越有利于传质过程的进行。
2.2.2 烟尘
因为烟气粉尘中的氟铝络合物对碳酸钙的包裹作用，烟尘通常会阻碍二氧化硫与脱硫剂的接触，从而减慢石灰石中钙离子的消融速度。另外，烟尘中会溶出一些重金属如汞、镁等离子都会抑制钙离子与HSO3-的反应，从而使得石灰石溶解速率大大降低，由此也不断降低了脱硫效率。因此燃煤电站除尘和脱硫联合考虑是降低工业污染的有效及必需途径，尽可能地提高脱硫系统之前锅炉电除尘的效率，降低脱硫烟气中的粉尘含量，从而减少烟气中的粉尘对脱硫效率的影响。
2.2.3 氧气
在其他参数基本恒定的情况下，氧量对脱硫效率的影响曲线，随着烟气中氧气含量的增加，结晶硫酸钙的形成加快，脱硫效率也会逐渐提高。当原烟气中氧量一定时，可人为往吸收塔浆液中增加氧气，所以多投运氧化风机可有效提高脱硫率。
2.2.4 烟尘中的二氧化硫浓度
在其他参数不变的情况下，当二氧化硫的浓度越来越大时，气相主体中的二氧化硫的分压也随之增大，也增加了气液传质的推动力，进而传质效果不断增强，二氧化硫的吸收速率也逐渐提高了。但当烟气中的二氧化硫增加到一定的程度时，会导致气液吸收反应的增强因子不断减小，从而在较高二氧化硫浓度时脱硫效率会逐渐降低。因此，通常情况下，当烟气中的二氧化硫浓度较低时，脱硫效率更高一些。
3 结语
湿法烟气脱硫工艺相当成熟，而影响湿法烟气脱硫效率的因素有很多，在湿法烟气脱硫进程中，液气比越大，烟气与脱硫剂的接触反应时间越长，浆液的循环量多，烟气温度越低，烟气中氧气含量高、粉尘浓度低等都会对于提高烟气脱硫效率有一定的作用。因此，要确定适合本厂的控制标准，来提高脱硫效率。
参考文献
[1] 周祖飞，金新荣.影响湿法烟气脱硫效率的因素分析[J].浙江电力，2001（3）：42-45.
[2] 丁承刚.湿法烟气脱硫关键参数简析[J].国际电力，2002（1）：53-55.