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摘要：随着技术的不断更新和进步，石灰石-石膏湿法脱硫方法逐步被引进到各大火力发电厂的脱硫系统中，在采用这种工艺方法的同时气-气换热装置要被取消，因此，“石膏雨”问题就容易在运行中发生。本文中，笔者将结合多年工作经验和研究对石灰石-石膏湿法脱硫工艺中出现的“石膏雨”现象进行分析，并提出了解决问题的相应的方法和建议，以减少或避免石灰石-石膏湿法脱硫“石膏雨”现象的发生。
关键字：石灰石-石膏；湿法脱硫；石膏雨；分析；治理措施
【分类号】：TF046.6
引言
目前，国内石灰石-石膏湿法脱硫法的采用总数在脱硫市场份额中大约占到80%以上。“石膏雨”现象是在湿法脱硫系统中比较常出现的问题，特别是气-气换热装置被取消后，加速了“石膏雨”现象的发生。“石膏雨”在对厂区的生产和生活造成不利影响的同时，还会干扰附近居民的正常生活。因此，“石膏雨”现象的治理和预防已经成为设计和运行脱硫系统过程中的重要问题。
1. 、石灰石-石膏湿法脱硫“石膏雨”现象分析
1、脱硫系统在实际运行中产生的烟气量比设计时预测产生的烟气量大得多，进入除雾器的实际烟气流速大于除雾器能够承受的流速极限，导致已经被除去浆液的“二次携带”的产生，浆液被高速烟气带走，其中一部分经由烟囱被排出，随着温度的降低，饱和蒸汽冷凝成水滴滴落，从而产生了“石膏雨”现象。根据生产厂家所提供时的设计资料，在空塔情况下，平板式除雾器的极限流速为5.0～5.5m/s，塔内屋脊式除雾器的极限流速为7.0～8.0m/s。
2、脱硫系统在运行过程中，除雾器发生堵塞是难以避免的，除雾器阻塞减少其自身的流通面积，从而加大了进入除雾器的烟气的流速，当流速超过除雾器的极限流速时就会产生“二次携带”和“石膏雨”现象。
3、除雾器设计的不合理也会导致“石膏雨”现象的发生。一般情况下除雾器后烟气的标准含液态水量为75mg/m，除雾器经过除雾后，其中的烟气中不仅含有液态水，还含有石膏浆液，烟气含液量较高。含有较多液体的烟气经过烟囱后，随着温度的降低凝结成液滴，从而产生“石膏雨”现象。除雾器设计的不合理主要体现在除雾器叶片之的间距偏大、除雾面积偏小、除雾器形式不符合要求等。
4、经模拟某项目中的“石膏雨”现象，发现其除雾器前方的烟气流场分布不均匀。
除雾器阻塞、除雾器设计不合理或者其他问题都较容易导致除雾器前方的烟气流场不够均匀，从而使进入除雾器的部分区域的烟气流速大于除雾器的允许极限流速，也会促使除雾器堵塞以及“石膏雨”现象的发生。
5、如果喷淋浆液管与除雾器之间的距离太近也会导致“石膏雨”现象的产生。经过喷嘴雾化的浆液进入到喷淋塔内，烟气夹带经雾化后的细小雾滴进入除雾器中，若喷淋浆液管与除雾器的距离足够远，在移动过程中就有足够的时间使细小的雾滴聚集成较大的雾滴，较大的雾滴由于重力够大而发生沉降，掉入到浆液池内。但是，如果喷淋浆液管与除雾器的距离太近，就会有大量的浆液进入到除雾器中，不仅加快了除雾器的堵塞，还加大了进入除雾器的烟气流速，导致在烟囱的出口发生“石膏雨”现象。通过模拟实验，数值模拟最高喷淋层距离除雾器底部分别为1.8m 和3m 的设计布置，进入到除雾器中的浆液量占总浆液量的份额分别为0.252%和0.187%。
二、石灰石-石膏湿法脱硫“石膏雨”现象的治理措施
通过以上对“石膏雨”现象的分析，提出以下相应的治理措施：
1、在设计脱硫方法时，应该根据脱硫系统运行时的实际最大烟气量设计烟气量，还应保留一定的余量，从而使进入除雾器的流速不超过除雾器的极限流速得到保证，减少或者避免“二次携带”石膏浆液的现象发生。
2、投资资金充足的情况下，要尽量采用除雾效果好的除雾器，尤其机组脱硫装置中应尽可能采用屋脊式除雾器，使烟气中水雾和浆液的携带量达到最低。
3、雾器的设计中要尽可能优化喷淋层喷嘴的布置，使得浆液在整个吸收塔截面上的重叠覆盖率保持均匀，进而避免烟气短路现象的出现，使进入除雾器前方的烟气流场能够均匀分布，避免除雾器中部分烟气的流速超过除雾器允许的极限流速。
4、使浆液喷淋管和除雾器间的距离尽可能增加到最大，从使雾气有足够的时间聚集成液滴，也使液滴达到足够的沉降高度。该距离不宜太短到也不能太高，因为如果距离太高会在一定程度上增大投资金额，除此之外，当高度超过最适宜高度后再增加高度，效果不但不会增加，还有可能降低。根据经验，该距离取2.5m最为适宜。
5、选择除雾器型号时，应选择雾滴粒径极限值较小的除雾器，同时还要使冲洗水位置的布置时尽量得到优化，要按运行情况对除雾器叶片之间的距离进行设计，尤其在设计逆风面冲洗时。冲洗距离不同，逆风面的冲洗水量和效果也不同。
6、选取三级除雾器，能够增大除雾效果。脱硫塔设计的除雾器一般分为两层，每增加一级除雾器就可以使除雾效果得到改善。但是一般情况下除雾器的第二层已经达到精细除雾的效果，只有粒径非常小的液滴才能逃逸出来，如果要使第三级除雾器取得较好的效果，叶片与第二级除雾器的距离以及叶片的形式、叶片间距等都要经过特殊设计。
7、在系统停运或整修期间，要对除雾器的堵塞情况进行仔细检查，将出现的堵塞情况及时清理干净，同时分析阻塞原因，并采取有效的解决方法。
结语
随着石灰石-石膏湿法脱硫不断被广泛应用，“石膏雨”问题要提起人们的注意。我们要及时并充分分析“石膏雨”现象出现的原因，采取一系列相应的预防和治理措施，提高脱硫系统中除雾器的除雾效果，从而提高脱硫效率。通过以上分析，石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置还存在一定的缺陷，需要工作人员在设计过程中提起注意。
参考文献
[1]郭长仕.石灰石-石膏湿法脱硫“石膏雨”现象原因分析及治理措施[J].环境工程，2012，S2：221-223.
[2]李军.火电厂湿法烟气脱硫石膏脱水问题分析及处理措施[J].广东科技，2012，19：67-68.
[3]李春雨.火电厂湿法烟气脱硫中“石膏雨”问题分析[J].能源工程，2012，01：43-47+53.
[4]程永新，曹佩.湿法烟气脱硫系统中“石膏雨”问题的分析及对策[J].电力建设，2010，11：94-97.
[5]单志伟.石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺二次环境影响因素分析[J].吉林电力，2008，03：9-11+25.
关键字：石灰石-石膏；湿法脱硫；石膏雨；分析；治理措施
【分类号】：TF046.6
引言
目前，国内石灰石-石膏湿法脱硫法的采用总数在脱硫市场份额中大约占到80%以上。“石膏雨”现象是在湿法脱硫系统中比较常出现的问题，特别是气-气换热装置被取消后，加速了“石膏雨”现象的发生。“石膏雨”在对厂区的生产和生活造成不利影响的同时，还会干扰附近居民的正常生活。因此，“石膏雨”现象的治理和预防已经成为设计和运行脱硫系统过程中的重要问题。
1. 、石灰石-石膏湿法脱硫“石膏雨”现象分析
1、脱硫系统在实际运行中产生的烟气量比设计时预测产生的烟气量大得多，进入除雾器的实际烟气流速大于除雾器能够承受的流速极限，导致已经被除去浆液的“二次携带”的产生，浆液被高速烟气带走，其中一部分经由烟囱被排出，随着温度的降低，饱和蒸汽冷凝成水滴滴落，从而产生了“石膏雨”现象。根据生产厂家所提供时的设计资料，在空塔情况下，平板式除雾器的极限流速为5.0～5.5m/s，塔内屋脊式除雾器的极限流速为7.0～8.0m/s。
2、脱硫系统在运行过程中，除雾器发生堵塞是难以避免的，除雾器阻塞减少其自身的流通面积，从而加大了进入除雾器的烟气的流速，当流速超过除雾器的极限流速时就会产生“二次携带”和“石膏雨”现象。
3、除雾器设计的不合理也会导致“石膏雨”现象的发生。一般情况下除雾器后烟气的标准含液态水量为75mg/m，除雾器经过除雾后，其中的烟气中不仅含有液态水，还含有石膏浆液，烟气含液量较高。含有较多液体的烟气经过烟囱后，随着温度的降低凝结成液滴，从而产生“石膏雨”现象。除雾器设计的不合理主要体现在除雾器叶片之的间距偏大、除雾面积偏小、除雾器形式不符合要求等。
4、经模拟某项目中的“石膏雨”现象，发现其除雾器前方的烟气流场分布不均匀。
除雾器阻塞、除雾器设计不合理或者其他问题都较容易导致除雾器前方的烟气流场不够均匀，从而使进入除雾器的部分区域的烟气流速大于除雾器的允许极限流速，也会促使除雾器堵塞以及“石膏雨”现象的发生。
5、如果喷淋浆液管与除雾器之间的距离太近也会导致“石膏雨”现象的产生。经过喷嘴雾化的浆液进入到喷淋塔内，烟气夹带经雾化后的细小雾滴进入除雾器中，若喷淋浆液管与除雾器的距离足够远，在移动过程中就有足够的时间使细小的雾滴聚集成较大的雾滴，较大的雾滴由于重力够大而发生沉降，掉入到浆液池内。但是，如果喷淋浆液管与除雾器的距离太近，就会有大量的浆液进入到除雾器中，不仅加快了除雾器的堵塞，还加大了进入除雾器的烟气流速，导致在烟囱的出口发生“石膏雨”现象。通过模拟实验，数值模拟最高喷淋层距离除雾器底部分别为1.8m 和3m 的设计布置，进入到除雾器中的浆液量占总浆液量的份额分别为0.252%和0.187%。
二、石灰石-石膏湿法脱硫“石膏雨”现象的治理措施
通过以上对“石膏雨”现象的分析，提出以下相应的治理措施：
1、在设计脱硫方法时，应该根据脱硫系统运行时的实际最大烟气量设计烟气量，还应保留一定的余量，从而使进入除雾器的流速不超过除雾器的极限流速得到保证，减少或者避免“二次携带”石膏浆液的现象发生。
2、投资资金充足的情况下，要尽量采用除雾效果好的除雾器，尤其机组脱硫装置中应尽可能采用屋脊式除雾器，使烟气中水雾和浆液的携带量达到最低。
3、雾器的设计中要尽可能优化喷淋层喷嘴的布置，使得浆液在整个吸收塔截面上的重叠覆盖率保持均匀，进而避免烟气短路现象的出现，使进入除雾器前方的烟气流场能够均匀分布，避免除雾器中部分烟气的流速超过除雾器允许的极限流速。
4、使浆液喷淋管和除雾器间的距离尽可能增加到最大，从使雾气有足够的时间聚集成液滴，也使液滴达到足够的沉降高度。该距离不宜太短到也不能太高，因为如果距离太高会在一定程度上增大投资金额，除此之外，当高度超过最适宜高度后再增加高度，效果不但不会增加，还有可能降低。根据经验，该距离取2.5m最为适宜。
5、选择除雾器型号时，应选择雾滴粒径极限值较小的除雾器，同时还要使冲洗水位置的布置时尽量得到优化，要按运行情况对除雾器叶片之间的距离进行设计，尤其在设计逆风面冲洗时。冲洗距离不同，逆风面的冲洗水量和效果也不同。
6、选取三级除雾器，能够增大除雾效果。脱硫塔设计的除雾器一般分为两层，每增加一级除雾器就可以使除雾效果得到改善。但是一般情况下除雾器的第二层已经达到精细除雾的效果，只有粒径非常小的液滴才能逃逸出来，如果要使第三级除雾器取得较好的效果，叶片与第二级除雾器的距离以及叶片的形式、叶片间距等都要经过特殊设计。
7、在系统停运或整修期间，要对除雾器的堵塞情况进行仔细检查，将出现的堵塞情况及时清理干净，同时分析阻塞原因，并采取有效的解决方法。
结语
随着石灰石-石膏湿法脱硫不断被广泛应用，“石膏雨”问题要提起人们的注意。我们要及时并充分分析“石膏雨”现象出现的原因，采取一系列相应的预防和治理措施，提高脱硫系统中除雾器的除雾效果，从而提高脱硫效率。通过以上分析，石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置还存在一定的缺陷，需要工作人员在设计过程中提起注意。
参考文献
[1]郭长仕.石灰石-石膏湿法脱硫“石膏雨”现象原因分析及治理措施[J].环境工程，2012，S2：221-223.
[2]李军.火电厂湿法烟气脱硫石膏脱水问题分析及处理措施[J].广东科技，2012，19：67-68.
[3]李春雨.火电厂湿法烟气脱硫中“石膏雨”问题分析[J].能源工程，2012，01：43-47+53.
[4]程永新，曹佩.湿法烟气脱硫系统中“石膏雨”问题的分析及对策[J].电力建设，2010，11：94-97.
[5]单志伟.石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺二次环境影响因素分析[J].吉林电力，2008，03：9-11+25.