浅谈湿法烟气脱硫效率的主要影响因素

浅谈湿法烟气脱硫效率的主要影响因素
摘要：国内电能的主要产出方式是火力发电，过程中会燃烧大量的煤炭资源，
而混杂在燃煤中的硫将会变成二氧化硫随烟气排出，进而对大气产生严重的污染。

湿法烟气脱硫是应对这一污染问题的重要技术，在火电厂中得到了广泛应用。

在
实际脱硫过程中，脱硫效率往往会受到液气比、浆液PH值、钙硫比、入口烟气
温度、浆液品质以及入口烟气中各物质含量等参数的影响，火电厂需要针对这些
因素对脱硫过程进行合理调控，有效提升湿法脱硫系统的工作效率。

关键词：湿法烟气脱硫；脱硫效率；影响因素分析
火力发电燃烧煤炭过程中产生的大量二氧化硫气体是引发酸雨的环境污染问题的重要原因，部分火电厂所排放的烟气中所蕴含的二氧化硫浓度远超国标和地标，加剧了环境污染问题。

为此，针对烟气中二氧化硫采取的湿法脱硫技术对于火力发电行业的可持续发展具有积
极意义。

湿法烟气脱硫技术被广泛应用于大多数的火力发电厂，具有脱硫效率高、副产品石
膏纯度高等优势。

1湿法烟气脱硫工艺的过程分析
湿法烟气脱硫系统主要包含吸收塔、制浆系统、风机以及加热器等装置，其中脱硫反应
主要在吸收塔中进行。

脱硫系统的工作流程为：制作作为脱硫剂的石灰石浆液，利用浆液喷
淋经过吸收塔的烟气，使浆液中的碱性物质与烟气中的二氧化硫发生反应，形成硫酸钙和亚
硫酸钙等物质，进而将二氧化硫气体沉淀。

在这个过程中，氧化风机可以将化学反应所需要
的氧气引入浆液之中，通过搅拌操作提升反应效率并避免出现结垢问题，确保可以高效析出
石膏结晶[1]。

2湿法烟气脱硫效率的主要影响因素
湿法烟气脱硫过程中涉及的反应数量和介质类型较多，装置也相对复杂，系统运行效率
与吸收塔对烟气中二氧化硫气体的吸收效率存在较大关联，火电厂需要结合脱硫反应的各个
环节，对相关参数进行合理调控，实现对脱硫系统运行状态的优化提升，降低系统能耗磨损
的同时提升脱硫效率。

下面对主要影响因素进行详细分析：
2.1液气比(L/G)影响情况分析
吸收塔中所喷淋的浆液含量与烟气体积之比即为液气比，液气比越大，则浆液与烟气的
接触面积越大，浆液中碳酸钙等物质与烟气中二氧化硫更容易产生接触，进而不断发生化学
反应，有效提升脱硫系统的工作效率。

然而，当浆液喷淋的数量远超烟气数量时，浆液将会
不断发生凝聚，液气接触的表面积也会随之减少。

由于浆液的喷淋需要浆液循环泵设备来驱动，如果脱硫效率较低反而产生了较大的资源浪费，甚至导致设备出现磨损问题。

为此，火
电厂需要在生产运作过程中，结合烟气、浆液以及设备能耗现状对液气比进行合理调控，有
效增加脱硫效率[2]。

2.2浆液PH值影响情况分析
浆液pH值大小对于脱硫效率具有较大影响，由于脱硫反应的关键在于二氧化硫与水反
应生成亚硫酸，而亚硫酸与碳酸钙反应生成亚硫酸钙，如果浆液pH值过低，将会导致浆液
中的碳酸钙含量降低，而随着pH值的提升，浆液中的碳酸钙浓度也会随之提升，进而提升
烟气中二氧化硫与浆液的反应效率。

然而，当pH值过大时，钙离子反而不容易被析出，导
致脱硫效率降低。

现场生产运作经验表明，当pH值超过5.8时，脱硫效率降低，生成的石膏品质降低[3]。

一般而言，将pH值控制在5.2与5.8之间时，脱硫系统可以取得良好的脱硫效
率[3]。

2.3钙硫比影响情况分析
钙硫比即为浆液中钙的摩尔数与烟气中二氧化硫的摩尔数之比，随着脱硫反应的进行，
如果浆液供给数量保持不变，随着钙硫比的增加，浆液中的吸收剂含量将会逐渐增加，进而
提升浆液的pH值，提升反应效率，增加反应物之间的接触面积，实现对二氧化硫的快速吸收，有效增加了脱硫系统的工作效率。

然而，如果钙硫比数值较高，将会降低钙的利用效率，增加了浆液的消耗数量，还会导致石膏这一副产品中蕴含较多的碳酸钙，导致石灰石消耗增加，还会磨损搅拌器、浆液循环泵等设备造成较大的磨损，增加设备运行能耗，对火电厂经
济效益产生不利影响。

为此，在火电厂脱硫生产过程中需要对钙硫比合理控制，一般而言，
将其控制在1.02与1.05之间时，具有更高的脱硫效率。

2.4入口烟气温度影响情况分析
烟气中二氧化硫被浆液吸收的反应过程中会放出热量，在不改变钙硫比、pH值、液气比等相关参数的过程中，随着烟气温度不断降低，气膜传质系数将会随之增加，进而不断增大
总传质系数，提升二氧化硫的吸收效率。

为此，在脱硫系统运行过程中，火电厂可以通过对
入口处的烟气进行降温操作，避免过高的烟气温度伤害设备的同时，提升脱硫效率。

2.5浆液品质影响情况分析
脱硫效率与浆液的性能品质也存在一定的关联，如果制造浆液的石灰石中蕴含的碳酸钙
含量较高，吸收剂在脱硫期间的利用率也会有所增加。

然而，在实际应用过程中，石灰石中
往往会含量较多的杂质，如铝、镁等物质，这些杂质会与烟气中的氟离子发生化学反应，进
而生产对石灰石容积效率具有负面影响的络合物，进而降低脱硫反应效率。

此外，石灰石颗
粒度的大小也会影响脱硫反应的效率，随着石灰石颗粒度的不断增加，烟气与吸收液中反应
物质的接触面积也会不断降低，导致脱硫效率受到不利影响；而随着石灰石颗粒度的不断减小，烟气与吸收液中反应物质的接触面积也会不断增加，导致脱硫效率受到积极作用。

然而，在实际处理石灰石颗粒度的过程中，火电厂往往不能无限制地降低颗粒大小，否则将会产生
过多的能源损耗，影响火电厂的经济效益。

2.6入口烟气物质浓度影响情况分析
烟气中混杂物质将会对脱硫反应产生一定影响。

例如，烟气中夹杂的粉尘中往往会蕴含
可以包裹碳酸钙的氟铝络合物，导致烟气中的二氧化硫无法与碳酸钙接触反应；烟气中含有
的镁离子、汞离子也会对亚硫酸与钙离子之间的反应产生干扰，降低碳酸钙的溶解效率，导
致硫酸钙和亚硫酸钙无法生成。

为此，在脱硫系统运行过程中需要从烟气脱尘入手，降低粉
尘在烟气中的比例，避免脱硫效率受到严重干扰[4]。

烟气中的氧气浓度对于脱硫反应效率也具有一定影响，氧气浓度的增加可以将亚硫酸离
子快速氧化为硫酸离子，提升硫酸钙结晶析出的效率，从而快速完成脱硫反应。

为此，火电
厂需要在脱硫系统运行过程中利用风机为吸收塔注入空气，进而提升烟气中的氧气浓度，促
进脱硫效率的提升。

二氧化硫的浓度对于脱硫反应的效率也具有一定影响，随着二氧化硫浓度的增加，其分
压也将增加，提升推动气液传质的效果，增加吸收二氧化硫的效率。

然而，如果二氧化硫浓
度超出限制，将会降低促进气液吸收反应的因子，二氧化硫无法快速融入浆液之中，影响了
脱硫效率。

为此，火电厂需要在脱硫系统运作过程中对烟气中的二氧化硫浓度合理控制，必
要时增加相应的气体检测装置，构建闭环反馈的脱硫系统。

结语
当前火力发电过程中排放的大量二氧化硫污染气体对大气环境产生了严重的污染，对于国家可持续发展的战略目标产生的不利影响。

为此，火力发电企业需要在生产运作过程中做好烟气脱硫工作，积极研究湿法脱硫效率的提升方式，在具体操作过程中从控制液气比、钙硫比、浆液ph值、入口烟气浓度、浆液品质以及入口烟气中各物质含量等方面入手，提升脱硫效率的同时降低对能源的浪费和对设备的磨损，实现火电厂的可持续发展。

参考文献
[1]蔡维敏.湿法烟气脱硫效率的影响因素分析[J].科技创新导报, 2016(01):62+64
[2]黄泳华.石灰石/石膏湿法脱硫效率影响因素的研究[J].山东化工,2015,44(05):158-
159+164.
[3]杜佳,齐晓辉.影响燃煤电厂湿法烟气脱硫效率的主要因素[J].化学工程与装
备,2019(03):263-264.
[4]赵龙彬.燃煤烟气石灰石-石膏湿法脱硫影响因素研究[J].哈尔滨商业大学学
报,2017(4):423-425.。