电石灰浆用于电厂脱硫的运行总结[1]

电石灰用于电厂脱硫运用情况总结

刘庆林杜俊艳

摘要：本文讨论电石灰浆和石灰石作为脱硫剂的脱硫效率影响因素及效果分析，重点从脱硫综合效率、脱硫用电量、脱硫吸收塔密度、浆液PH值、钙硫比、脱硫剂等方面分析，最后讨论取得脱硫效果。

【关键词】电石灰浆；石灰石；脱硫效率；因素

0.引言

近年来，中国是全世界最大的煤消费国，中国每年的煤消耗量占全球消耗量35%。其中，大部分的煤又是供燃煤锅炉使用，而在煤的燃烧过程中会产生大量二氧化硫，该气体对环境造成严重污染。因此，脱硫技术广泛应用于各类使用燃煤锅炉的工厂，在经过多年的技术研发与完善后，脱硫技术应用与工业的方面的技术共有十多种。自上世纪末至本世纪十多年，国家日益重视环保问题，提出脱硫技术应国产化，国内烟气脱硫技术取得了极大的进步。

烟气脱硫系统是为了减少燃煤发电厂二氧化硫排放而建设的环境保护设施，具有良好的环境效益和社会效益，但对发电厂而言生产成本上升了8.3%。如何在保护环境的同时，降低脱硫成本成为摆在发电企业面前的新课题。

国家《十一五纲要》对今后五年发展循环经济、建设节约型社会做出了全面部署，明确提出：“坚持开发节约并重、节约优先，按照减量化、再利用、资源化的原则，在资源开采、生产消耗、废物产生、消费等环节，逐步建立全社会的资源循环利用体系”。大力发展循环经济、加快建设节约型社会，是落实以人为本、全面协调可持续的科学发展观的重大举措，是实现经济增长方式转变，从根本上缓解资源约束，减轻环境压力，推动国民经济又快又好发展，实现全面建设小康社会目标和可持续发展的必然选择。

内蒙古希望铝业在聚氯乙烯（PVC）生产线上产生大量电石灰浆无法更好的资源化处理，现在将电石灰浆代替石灰石作为同公司电厂烟气的脱硫剂，很好的解决了部分电石灰浆的出路，同时又能够降低脱硫系统运行成本，在治理污染的同时实现了以废治废的资源循环利用。本文重点分析脱硫效率因素和通过用电石灰浆和石灰石作为脱硫剂取得实际效果。

1.影响脱硫效率的因素分析

影响脱硫效率的因素有很多，如温度、浆液pH值、钙硫比、脱硫剂的品质、粉尘浓度等都会对脱硫反应的效率产生影响。

1.1脱硫浆液的PH值

循环浆液的pH值是影响脱硫效率的一大因素。循环浆液的pH值过高，易于吸收，但不利于浆液的溶解；循环浆液的pH值过低，浆液易溶解，但不利于吸收，根据研究显示，pH值小于4的时候，浆液基本无法吸收二氧化硫。控制循环浆液的pH值可以控制脱硫效率。

石灰石浆液：石灰石的溶解度十分小，要依靠调节pH值促使石灰石溶解形成浆液，当pH值在6～4之间变化时，石灰石的溶解速率变化在5倍以上，但pH降至4时二氧化硫基本无法吸收，过低的pH值对二氧化硫的吸收影响较大。浆液pH值过高时，石灰石溶解度随pH值的变化很小。亚硫酸钙溶解度随pH值的降低溶解度明显上升，当浆液pH值过高时，吸收二氧化硫使得浆液pH值下降，石灰石颗粒溶解，在石灰石颗粒表面形成液膜，石灰石的溶解使得液膜的pH值上升，液膜内亚硫酸钙析出，在石灰石颗粒上形成一层钝化外壳，阻止石灰石的溶解，抑制脱硫反应的进行，导致脱硫效率降低，并影响石膏的品质。为保证脱硫系统具备一定的脱硫效率正常运行，必须将石灰石浆液的pH值控制在一定的范围，在能够吸收二氧化硫的情况下防止结垢，保证脱硫效率。经研究，必须控制石灰石浆液的pH值在5～6之间，可以保证90%以上的脱硫效率。

电石灰浆：电石灰浆与石灰石浆液有所不同，其主要成分氢氧化钙的溶解度比石灰石高得多，因此不需要为了保证溶解度的情况下将pH值调至很低，但如pH值过高的情况下与石灰石浆液一样会产生结垢钝化现象而影响脱硫效率，且结垢现象也将影响设施的正常运行。根据对该化工厂PVC废料电石灰的分析，该电石灰含有少量氧化性物质，采用电石灰工艺后脱硫吸收系统PH值控制不得超过5.5.

1.2钙硫比

从两种脱硫剂的化学反应方程式来看，Ca/s（钙与硫的摩尔比）的比例理论上达到1:1的时候脱硫效率可以达到100%，但实际脱硫反应的效率达不到100%，且在保证脱硫剂的充分利用的情况下，综合其他因素，钙硫比要略超过1可以保持脱硫效率在90%以上，脱硫剂的实际投加量要多于理论计算需要投加的量，根据实际研究，石灰石法的钙硫比需保持在1～1.05之间，可以有90%的脱硫效率。

公司电厂采用电石灰浆作为脱硫剂，脱硫效果较石灰石要好，其脱硫系统的设计钙硫比控制在1.03。

2.实际脱硫效果

2.1脱硫综合效率

自公司大量使用电石灰作为脱硫剂后电石灰浆液较石灰石粉浆液碱性强，在使用的的1#、2#脱硫岛脱硫效率分别为92.2%、93.8较之前脱硫效率分别提高了2.1%、1.43%。

2.2 脱硫用电量

自公司大量使用电石灰作为脱硫剂后电石灰浆液较石灰石粉浆液碱性强，满足脱硫效率时比石灰石粉用量少，吸收塔浆液密度降低，吸收塔浆液设备运行电流降低，比之前减少

0.06%。

2.3吸收塔浆液密度

自公司大量使用电石灰作为脱硫剂后电石灰浆液较石灰石粉浆液碱性强，1#、2#吸收塔浆液密度较之前下降20kg/ m3；降低浆液循环泵、搅拌器、浆液喷淋层磨损，所有浆液泵运行电流下降。

2.4脱硫剂电石灰与石灰石运行方面参数对比

从表中可以看出系统脱硫效率为92%，设计脱硫效率大于95%。由此可见，此套脱硫系统的脱硫效率可以稳定保持在90%以上，最高可达95%以上。

脱硫剂使用电石灰与石

灰石粉参数对比

单位电石灰石灰石粉差异备注

脱硫耗电率% 1.34 1.4 0.06 锅炉负荷及脱硫入口二氧化硫相同

脱硫效率% 92 90 2 锅炉负荷及脱硫入口二氧化硫相同

吸收塔浆液密度kg/m

³

1130 1150 20

锅炉负荷及脱硫入口

二氧化硫相同

脱硫剂用量对比t

1 1.3 0.3

1吨电石粉能够达到

1.3吨石灰石粉效果

脱硫剂浆液PH值对比11-12 8-9 3 电石粉浆液碱性强

脱硫剂主要成分化验% 氢氧化钙

（85%）

碳酸钙（90%） 5 纯度对比

吸收塔浆液黑色悬浮物有（需要每天

外排）

无

电石粉浆液有黑色悬

浮物，影响反应期间

浆液氧化

吸收塔浆液氧化需要强氧化不需要强氧化电石粉脱硫浆液中亚硫酸钙转变成硫酸钙需要增大氧化量

石膏浆液脱水后石膏含

水率%

17% 13% 4

电石粉脱硫因有黑色

悬浮物影响石膏脱

水，脱水后石膏含水

率高

石膏颜色灰白黄白