浅谈石灰石——石膏湿法脱硫技术对除尘效率的影响

仇惠琼

（宁夏自治区环境监测中心站，宁夏 银川 750000）

浅谈石灰石
——石膏湿法脱硫技术对除尘效率的影响

仇惠琼

（宁夏自治区环境监测中心站，宁夏 银川 750000）

本文以2×330MW和2×660MW大型燃煤火电厂的4台锅炉为研究对象，采用微电脑烟尘平行采样仪和烟气测试仪对烟气中的大气污染物进行测试分析，探讨石灰石-石膏湿法脱硫技术对静电除尘器除尘效率的影响。试验结果表明：静电除尘器可收集烟气中约99.7%左右的颗粒物，采用石灰石-石膏湿法脱硫能继续捕获烟气中60.0%左右的颗粒物，使得最终除尘效率高达99.9%，进一步减少了烟气中颗粒物的排放。

石灰石-石膏湿法脱硫；除尘效率

近年来，我国环境矛盾日益凸显，环境压力持续加大，大面积雾霾天气频发[1,2]，直接危害公众的健康。雾霾天气的主要诱因——大气中颗粒物按来源分一次颗粒物和二次颗粒物[3]。火电行业作为煤炭的消耗大户，其锅炉燃煤产生的烟粉尘颗粒物成为大气中一次颗粒物的主要来源[4]，同时排放的二氧化硫会与空气中其他有机气体发生化学反应生成的硫酸铵是二次颗粒物的主要来源[5]。因此，如何控制火电行业大气污染物排放成为环境保护问题的焦点。

目前，我国火电行业常采用石灰石-石膏湿

法脱硫工艺来控制烟气中二氧化硫污染物的排放。石灰石-石膏湿法脱硫工艺采用氧化钙（CaO）或碳酸钙（CaCO3）浆液在湿式洗涤塔中吸收二氧化硫，具有脱硫效率高（高达95%以上），技术成熟，对煤种变化适应性强及吸收剂资源丰富、价格便宜等优点。但随着新 《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）对大气污染物排放浓度提出的更高要求，火电行业现有机组的大气污染物控制技术是否能满足新的标准成为当前新的问题。本文以2×330MW和2×660MW的燃煤火电厂为对象，探讨大型火电厂实际应用中石灰石-石膏湿法脱硫系统对静电除尘的影响。

1 材料与方法

1.1 试验工况及煤质分析

本文分别对2×330MW和2×660MW两个大型燃煤火电厂配套的四台蒸汽锅炉分别进行了测试，其连续蒸汽量分别为 1165t/h、1165t/h、2141t/h、2141t/h。试验期间，电厂生产设备及配套环保措施均处于正常运行状态下，各蒸汽锅炉试验工况和大气污染物治理措施见表1。

表1 不同蒸汽锅炉试验工况及废气治理措施

试验期间，两家不同火电厂的锅炉分别采用同批次煤，具体入炉煤煤质分析见表2。

表2 各电厂试验期间煤质分析表（入炉煤）

1.2 测试采样点位及频率

两个大型电厂的每台机组分别配套1台除尘器和1套脱硫装置。测试采样点分别设置在每台除尘器的进、出口和脱硫塔进出、口烟道断面上，且每个测试采样点每次采样次数为三次。

2 结果与讨论

2.1 石灰石-石膏湿法技术的脱硫效率

四台锅炉均采用石灰石-石膏湿法脱硫技术控制烟气中二氧化硫的排放量。试验中，在脱硫塔进、出口截面各设置一个测试点，对二氧化硫排放浓度进行测试，每次测试三次。根据公式计算得到脱硫效率，其二氧化硫排放速率及脱硫效率见表3。

从表3可以看出，石灰石-石膏脱硫技术方法在不同蒸发量的锅炉都表现出稳定的、高效率的去硫效果，其脱硫效率高达91.87%～94.17%，有效控制了烟气中二氧化硫排放量，进一步说明石灰石-石膏脱硫技术的成熟性和可靠性。

表3 不同锅炉配套脱硫塔进、出口二氧化硫排放速率和脱硫效率

2.2 石灰石-石膏湿法脱硫系统对除尘效率的影响

四台锅炉各配套一台除尘器。烟尘、烟气参数的测试点设置在配套除尘器进、出口和脱硫塔进、出口截面四个点位，每次测试三次。计算获得其烟尘排放速率及除尘效率见表4。

从表4可以看出，静电除尘器在稳定工作的状态下，其除尘效率在99.70%左右，表现出良好的烟尘去除效果，这是因为静电除尘器通过电场电晕放电在阳极板和阴极板之间形成一个强静电电场。当烟气通过静电电场时，烟气中的气体分子被电离，产生电子和离子，同时粉尘获得离子带正电荷。带正电荷的粉尘通过电场力的作用分别向阴极移动至集尘板上，最后达到除尘目的。

表4 不同锅炉配套除尘器及脱硫塔进、口烟尘排放速率和除尘效率

烟气通过除尘器后，直接进入脱硫塔进行脱硫处理。从表4中还可以看出，烟气经过脱硫塔后，烟尘继续减少60.0%左右。这是因为烟气从脱硫喷淋塔下方进入吸收塔后，将向上运动。同时，石灰石浆液从不同高度布置的喷嘴里喷出，形成分散的小液滴，向下运动，与烟气逆流接触。当气流中的粉尘颗粒与液滴接触，其自身的惯性作用、截留、布朗扩散和重力等作用,使其被捕获收集，从而达到了第二次烟尘去除效果[6]。实验说明石灰石-石膏湿法脱硫技术可进一步提高烟尘的去除率，最终的除尘效率可高达99.9%。

3 结论

1）石灰石-石膏湿法脱硫技术在大型燃煤火电厂的实际工程应用中，脱硫效率达 91.87%～94.17%，表现出高稳定性，说明该工艺有一定的成熟性、可靠性，从长期看可满足对二氧化硫排放量的控制，降低火电行业的经济成本。

2）2×330MW和2×660MW的大型燃煤火电厂采用静电除尘器均可收集烟气中99.70%左右的颗粒物，采用石灰石-石膏湿法脱硫能继续捕获烟气中的60.0%左右的颗粒物，使得最终除尘效率高达99.9%，说明石灰石-石膏湿法脱硫技术可辅助提高静电除尘器的除尘效率，从而更有效的控制大气污染物烟尘排放。

[1] 王淑兰，柴发合，高健.我国中长期PM2.5污染控制战略及对策[J].环境与可持续发展，2013，38（4）：10-13.

[2] 姜少睿,薛志刚,李薇，等.我国环境空气质量状况及大气污染对健康的影响[J].华北电力技术，2015,NO.8:7-13.

[3] 莫华,朱法华,王圣.火电行业大气污染物排放对PM2.5的贡献与减排对策[J].中国电力,2013,46(8):1-6.

[4] 陈军，李世祥.中国煤炭消耗与污染排放的区域差异实证[J].中国人口.资源与环境.2011,21(8):72-79.

[5] 环境保护部科技标准司，中国环境科学学会.PM2.5污染防治只是问题[M].北京：中国环境科学出版社，2013.

[6] 原永涛,齐立强，岳焕玲.燃煤电厂湿法脱硫系统辅助除尘效率的数学模型[J].第12届中国电除尘学术会议论文集,2007:67-69.

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