烟尘浓度对湿法脱硫吸收塔的影响及对策分析

烟尘浓度对湿法脱硫吸收塔的影响及对策分析

摘要本文首先对湿法脱硫吸收塔存在的问题、吸收塔产生的”飞沫”粉尘以及烟尘浓度对脱硫效率以及石膏脱水的影响进行全面的分析，并在分析结果的基础上，提出应该采用的对策，不断提高脱硫效率、石膏脱水以及石膏综合利用的效率等。

关键词湿法脱硫；吸收塔；烟尘排放浓度；除尘效率

目前对于新建或者是改扩建的燃煤机组使用石灰乳-石膏法烟气脱硫吸收塔，除尘的效率达到50%，并且除尘器出口的烟尘浓度小于50mg/m3就符合要求。烟尘排放浓度的限值是根据大气的指标确定的，一般就是简单地加上吸收它50%的除尘率，确保能够使烟尘的排放浓度降低到每立方米30mg以下。

湿法脱硫吸收塔通常情况下除尘的效率在38%到70%之间，除尘效率的高低受到很多因素的影响，其中主要包括吸收塔内部的结构、喷淋的效果、气流的分布状况以及运行的工况等。在系统正常运行的状态下，其除尘的效率能够达到50%，但是没有对喷淋过程中自身产生的”飞沫”的数量加以考虑，使得在实际的工作过程中大约有70%的除尘器的除尘效率不满足烟尘排放浓度的标准。有的电除尘器设计的烟尘的排放浓度是50mg/m3，但是在实际的工作过程中其排放的浓度明显的高于设定值。另一个方面，脱硫中的副产品石膏的”白度”也达不到综合利用的要求，使得大量的脱硫石膏无法使用，堆砌在一起造成环境的二次污染。

一、湿法脱硫吸收塔除尘中存在的问题

（一）吸收塔烟尘浓度的问题

石灰乳湿法烟气脱硫方法与除尘的效率之间存在着十分紧密的关系，除尘效率一方面直接影响着副产品石膏的利用效果和价值，另一方面间接影响着脱硫的效率和吸收塔诸设备的使用寿命、设备的维护和管理费用。因此，需要对除尘的效率引起高度的重视和关注。

使用吸收塔代替传统的除尘器使烟尘的浓度小于30%的做法，存在着很多的问题和不足，其主要表现在以下几个方面：第一，吸收塔脱硫系统出现故障时或者停止运行时，烟尘的排放浓度会明显地高于要求标准，很难达到烟尘浓度小于30mg/m3的目标。虽然最近几年随着我国不断加大湿法脱硫吸收塔的研发工作，并取得了极大的发展，逐渐满足了排放标准的要求，但是设备的不断发展也带来了一系列的问题，其中最主要的问题就是设备投入之后，缺乏有效的后续完善工作，缺乏设备维护的经验，导致设备投入使用后的除尘效率反而明显低于设计的效率。脱硫过程中产生的副产品石膏的白度及含量达不到利用的要求，现在石膏的主要使用行业是建材行业，这些行业对于石膏的白度及含量要求相当高，因此，这在很大的程度上降低了石膏的利用价值。未能得到综合利用的石膏只能废弃，堆砌在一起的石膏有造成环境的二次污染，给生态环境带来极大的危害。如果脱

硫过程中产生的石膏不能够得到综合利用，则会导致空气中二氧化硫的排放量降低，地面的粉尘污染物却提高，从根本上来看环境污染问题并没有得到有效治理。

（二）吸收塔产生”飞沫”粉尘

在通常的情况下吸收塔烟气的流动方向和石灰乳浆液的流动方向是相反方向的，石灰乳浆液进入吸收塔的方式是喷淋。浆液在进入吸收塔之前的温度是常温的，进入之后温度会高达120℃到140℃。在这种情况下石灰乳浆液和烟气接触进行传热和传质的过程中必然会产生更高的热量，使石灰乳浆液发生气化，产生大约25mg/m3的超细的石灰乳”飞沫”，这些飞沫会混入到烟尘当中，未去除的烟尘和石灰乳浆液”飞沫”一起进入到除雾器中，除雾器只能够去除体积或者是质量较大的烟尘，低于气化状态的”飞沫”无能为力。因此，在这样的情况下假设进入到吸收塔烟尘的浓度为100mg/m3，吸收塔内除尘的效率为50%，那么最终排放出来的烟尘的浓度也大于要求的30mg/m3标准。

另一方面，石灰乳浆液”飞沫”是白色的，混在湿的烟气中与水蒸气的状态非常相似，很难进行分辨，并且很难采取方法进行检测，因此经常会被忽视。在吸收塔装置中设计CGH设备的，石灰乳浆液进入到吸收塔的温度相对较低一些，因此，在没有设置该装备的工厂周边，这种现象更为严重。因此，在采用湿法脱硫吸收塔对烟尘进行清除的过程中应该加强对石灰乳浆液”飞沫”的关注。二、烟尘浓度对脱硫效率和石膏脱水的影响

进入到吸收塔内烟尘的浓度，对于脱硫的效率具有很大的影响，烟尘中粉尘颗粒的浓度大，就在一定程度上阻碍了脱硫剂与二氧化硫的接触，使石灰乳中钙离子的溶解速度降低。大量的研究结果显示，烟气中硫的含量越低，脱硫的效率也越低，其主要原因是石灰乳的使用量是根据硫的浓度确定的，硫的含量低，石灰乳的浓度也相应的低，这样硫和石灰乳结合的比例就降低。

一般使用的石灰乳粉粒的直径为45纳米，但是经过电除尘器净化后的烟气中含有的烟尘颗粒的直径通常都小于10纳米，有的甚至小于2.5纳米，这样就会出现烟气中粉尘颗粒的直径小、浓度高的现象出现。这一方面会使脱硫的效率严重的降低，另一方面会对石膏脱水的效果带来严重的影响。

三、处理方法和对策

对于上面阐述的各种问题，其解决方法的关键就是不断降低进入到吸收塔内烟气中粉尘的浓度，确保进入吸收塔烟气中粉尘的浓度小于50mg/m3。同时，在计算吸收塔除尘效率的时候，应该充分考虑石灰乳浆液产生的”飞沫”，以确保经过吸收塔处理之后烟气中粉尘的浓度符合要求。

为了能够使烟气进入吸收塔时粉尘的浓度符合要求，就应该不断提高除尘的效率。采用除尘效率相对较高的电除尘器、电袋除尘器以及布除尘器等代替除尘效率较低的除尘装置，在除尘的过程中确保烟气的流动速度小于0.8m/s。在选用湿法脱硫时，最好选择石灰乳在脱硫塔中进行脱硫。

在使用布袋除尘器除尘的过程中，需要控制的关键参数就是过滤烟气的流动速度及烟温，使用脉冲方式清灰的除尘器烟气的速度控制在1.1m/S以内，使用反吹方式清灰的除尘器烟气的流速应该控制在0.8m/S以内，烟温应控制在160℃以内。

电袋除尘器由电区和袋区两个区间构成，在电区内部设有一个电场，从理论上分析其除尘的效率能够达到80%，但是在实际的应用过程中，其除尘的效率只能够达到60%到70%，除尘过程中烟气的速度通常控制在0.8m/S以内；布袋区除尘的效率能够达到99%，其滤袋的长度为8米左右，烟气均匀的分布在袋中。

参考文献

［1］祁君田，等．现代烟气除尘技术［M］．北京：化学工业出版社，2008.

［2］王勇，等．石膏脱水困难的原因分析及建议［J］．中国电力环保，2008(5).