脱硫效率的影响因素

1 烟气与脱硫剂接触时间

烟气自气－气加热器进入吸收塔后，自下而上流动，与喷淋而下的石灰石浆液雾滴接触反应，接触时间越长，反应进行得越完全。每层喷淋盘对应一台循泵，排列顺序为1、2、3、4号自下而上（见图1），4号循环泵对应的喷淋盘位置最高，与烟气接触洗涤的时间最长，因此投运4号循环泵有利于烟气和脱硫剂充分反应，相应的脱硫率也高。从表1实际运行的情况可以发现，在处理1台机组烟气时，不论运行哪3台循环泵都能保持很高的脱硫率，而运行2台循环泵时如果开启4号循环泵，则脱硫率可比运行其它循环泵时的脱硫率高出1～2％，效果显著；处理2台机组烟气时，2、3、4循环泵联合运行时的脱硫率要比1、2、3号泵联合运行时高出3％以上，可见，4号循环泵的投运对提高脱硫率效果显著，3号循环泵的影响次之，2号、1号依次减弱，也就是说，烟气与脱硫剂的接触时间越长，脱硫率越高。另外，新鲜的石灰石浆液是通过3号或4号循环管注入的，所以3、4号循环泵的投运与否将直接影响脱硫率。

2 浆液循环量

新鲜的石灰石浆液喷淋下来后与烟气接触后，SO2等气体与石灰石的反应并不完全，需要不断地循环反应，从表1可以发现，运行3台循环泵的脱硫率明显高于只运行2台的工况。原因是增加了浆液的循环量，也就加大了CaCO3与SO2的接触反应机会，从而提高了SO2的去除率。此外，增加浆液的循环量，将促进混合浆液中的HSO3－氧化成SO42－，有利于石膏的形成。

3 吸收塔浆液pH值

烟气中SO2与吸收塔浆液接触后发生如下一些化学反应：

SO₂＋H₂O＝HSO3^－＋H^＋

CaCO₃＋H^＋＝HCO₃－＋Ca^2＋

HSO₃^－＋1／2O2＝SO4₂^－＋H^＋

SO₄^2－＋Ca^2＋＋2H₂O＝CaSO₄·2H₂O

从以上反应历程不难发现，高pH的浆液环境有利于SO2的吸收，而低pH则有助于Ca2＋的析出，二者互相对立，因此选择一合适的pH值对烟气脱硫反应至关重要。为此我们做了一次试验，在连续一段时间（10 h）内，人为调整石灰石浆液进吸收塔的流量，使浆液的pH值先从小到大，然后又逐渐减少，图2反映了pH变化时，脱硫率及浆液中CaCO3、CaSO4·2H2O含量的变化曲线。

通过试验发现，在一定范围内随着吸收塔浆液pH的升高，脱硫率一般也呈上升趋势，因为高pH意味着浆液中有较多的CaCO3存在，对脱硫当然有益，但pH＞5．8后脱硫率不会继续升高，反而降低，原因是随着H＋浓度的降低，Ca2＋的析出越来越困难，当pH

＝5．9时，浆液中CaCO3的含量达到2．98％，而CaSO4·2H2O含量也低于90％，显然此时SO2与脱硫剂的反应不彻底，既浪费了石灰石，又降低了石膏的品质，pH再下降时，CaSO4·2H2O含量又回升，CaCO3则降低。因此，浆液pH值既不能太高又不能太低，一般情况下控制吸收塔浆液的pH在5．4～5．5之间，能使脱硫反应的Ca／S保持在设计值（1．02左右）内，获得较为理想的脱硫率，同时又使浆液中CaCO3的含量低于1％

4 氧量

 O₂参与烟气脱硫的化学过程，使4HSO₃－氧化为SO₄^2－，图3显示了接收二台机组烟气时，在烟气量、SO₂浓度、烟温等参数基本恒定的情况下氧量对脱硫率的影响曲线，随着烟气中O2含量的增加，CaSO₄·2H₂O的形成加快，脱硫率也呈上升趋势。当原烟气中氧量一定时，可入为往吸收塔浆液中增加氧气，所以多投运氧化风机可提高脱硫率。当烟气中O2含量为6．0％时，运行2台氧化风机比运行1台氧化风机的脱硫率高出2％左右。

5 石膏浆液密度

随着烟气与脱硫剂反应的进行，吸收塔的浆液密度不断升高，通过吸收塔浆液化学成分的取样分析结果，当密度＞1085 kg／m3时，混合浆液中Ca－CO₃和CaSO4·2H2O的浓度已趋于饱和，CaSO4·2H2O对SO2的吸收有抑制作用，脱硫率会有所下降；而石膏浆液密度过低（＜1075 kg／m3＝时，说明浆液中CaSO₄·2H₂O的含量较低，CaCO3的相对含量升高，此时如果排出吸收塔，将导致石膏中Ca－CO3含量增高，品质降低，而且浪费了脱硫剂石灰石。因此运行中控制石膏浆液密度在一合适的范围内（1075～1085 kg／m3），将有利于FGD的有效、经济运行。

6 烟尘

原烟气中的飞灰在一定程度上阻碍了SO2与脱硫剂的接触，降低了石灰石中Ca2＋的溶解速率，同时飞灰中不断溶出的一些重金属如Hg、Mg、Cd、Zn等离子会抑制Ca2＋与HSO3－的反应。试验证明，如果烟气中粉尘含量持续超过400 mg／m3（干），则将使脱硫率下降1％～2％，并且石膏中CaSO4·2H2O的含量降低，白度减少，影响了品质。

7 烟气温度实际运行过程中，机组负荷变化较频繁，FGD进口烟温也会随之波动，对脱硫率有一定的影响。理论上进入吸收塔的烟气温度越低，越利于SO2气体溶于浆液，形成HSO3－，所以高温的原烟气先经过气－气加热器降温后再进入吸收塔与脱硫剂接触有利于SO2的吸收。实际运行结果也证实了这一点，在处理二台机组烟气、运行2、4号循环泵、进口烟气SO2浓度和氧量基本不变的工况下，当进入吸收塔的烟温为96℃时，脱硫率为92．1％；当烟温升到103℃时，脱硫率已下降至84．8％，而接收一台机组烟气时烟温对脱硫率的影响就更明显了。