仇惠瓊

（寧夏自治區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，寧夏 銀川 750000）

淺談石灰石
——石膏濕法脫硫技術(shù)對(duì)除塵效率的影響

仇惠瓊

（寧夏自治區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，寧夏 銀川 750000）

本文以2×330MW和2×660MW大型燃煤火電廠的4臺(tái)鍋爐為研究對(duì)象，采用微電腦煙塵平行采樣儀和煙氣測(cè)試儀對(duì)煙氣中的大氣污染物進(jìn)行測(cè)試分析，探討石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)對(duì)靜電除塵器除塵效率的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：靜電除塵器可收集煙氣中約99.7%左右的顆粒物，采用石灰石-石膏濕法脫硫能繼續(xù)捕獲煙氣中60.0%左右的顆粒物，使得最終除塵效率高達(dá)99.9%，進(jìn)一步減少了煙氣中顆粒物的排放。

石灰石-石膏濕法脫硫；除塵效率

近年來(lái)，我國(guó)環(huán)境矛盾日益凸顯，環(huán)境壓力持續(xù)加大，大面積霧霾天氣頻發(fā)[1,2]，直接危害公眾的健康。霧霾天氣的主要誘因——大氣中顆粒物按來(lái)源分一次顆粒物和二次顆粒物[3]?；痣娦袠I(yè)作為煤炭的消耗大戶，其鍋爐燃煤產(chǎn)生的煙粉塵顆粒物成為大氣中一次顆粒物的主要來(lái)源[4]，同時(shí)排放的二氧化硫會(huì)與空氣中其他有機(jī)氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成的硫酸銨是二次顆粒物的主要來(lái)源[5]。因此，如何控制火電行業(yè)大氣污染物排放成為環(huán)境保護(hù)問(wèn)題的焦點(diǎn)。

目前，我國(guó)火電行業(yè)常采用石灰石-石膏濕

法脫硫工藝來(lái)控制煙氣中二氧化硫污染物的排放。石灰石-石膏濕法脫硫工藝采用氧化鈣（CaO）或碳酸鈣（CaCO3）漿液在濕式洗滌塔中吸收二氧化硫，具有脫硫效率高（高達(dá)95%以上），技術(shù)成熟，對(duì)煤種變化適應(yīng)性強(qiáng)及吸收劑資源豐富、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。但隨著新 《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2011）對(duì)大氣污染物排放濃度提出的更高要求，火電行業(yè)現(xiàn)有機(jī)組的大氣污染物控制技術(shù)是否能滿足新的標(biāo)準(zhǔn)成為當(dāng)前新的問(wèn)題。本文以2×330MW和2×660MW的燃煤火電廠為對(duì)象，探討大型火電廠實(shí)際應(yīng)用中石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)對(duì)靜電除塵的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)工況及煤質(zhì)分析

本文分別對(duì)2×330MW和2×660MW兩個(gè)大型燃煤火電廠配套的四臺(tái)蒸汽鍋爐分別進(jìn)行了測(cè)試，其連續(xù)蒸汽量分別為 1165t/h、1165t/h、2141t/h、2141t/h。試驗(yàn)期間，電廠生產(chǎn)設(shè)備及配套環(huán)保措施均處于正常運(yùn)行狀態(tài)下，各蒸汽鍋爐試驗(yàn)工況和大氣污染物治理措施見(jiàn)表1。

表1 不同蒸汽鍋爐試驗(yàn)工況及廢氣治理措施

試驗(yàn)期間，兩家不同火電廠的鍋爐分別采用同批次煤，具體入爐煤煤質(zhì)分析見(jiàn)表2。

表2 各電廠試驗(yàn)期間煤質(zhì)分析表（入爐煤）

1.2 測(cè)試采樣點(diǎn)位及頻率

兩個(gè)大型電廠的每臺(tái)機(jī)組分別配套1臺(tái)除塵器和1套脫硫裝置。測(cè)試采樣點(diǎn)分別設(shè)置在每臺(tái)除塵器的進(jìn)、出口和脫硫塔進(jìn)出、口煙道斷面上，且每個(gè)測(cè)試采樣點(diǎn)每次采樣次數(shù)為三次。

2 結(jié)果與討論

2.1 石灰石-石膏濕法技術(shù)的脫硫效率

四臺(tái)鍋爐均采用石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)控制煙氣中二氧化硫的排放量。試驗(yàn)中，在脫硫塔進(jìn)、出口截面各設(shè)置一個(gè)測(cè)試點(diǎn)，對(duì)二氧化硫排放濃度進(jìn)行測(cè)試，每次測(cè)試三次。根據(jù)公式計(jì)算得到脫硫效率，其二氧化硫排放速率及脫硫效率見(jiàn)表3。

從表3可以看出，石灰石-石膏脫硫技術(shù)方法在不同蒸發(fā)量的鍋爐都表現(xiàn)出穩(wěn)定的、高效率的去硫效果，其脫硫效率高達(dá)91.87%～94.17%，有效控制了煙氣中二氧化硫排放量，進(jìn)一步說(shuō)明石灰石-石膏脫硫技術(shù)的成熟性和可靠性。

表3 不同鍋爐配套脫硫塔進(jìn)、出口二氧化硫排放速率和脫硫效率

2.2 石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)對(duì)除塵效率的影響

四臺(tái)鍋爐各配套一臺(tái)除塵器。煙塵、煙氣參數(shù)的測(cè)試點(diǎn)設(shè)置在配套除塵器進(jìn)、出口和脫硫塔進(jìn)、出口截面四個(gè)點(diǎn)位，每次測(cè)試三次。計(jì)算獲得其煙塵排放速率及除塵效率見(jiàn)表4。

從表4可以看出，靜電除塵器在穩(wěn)定工作的狀態(tài)下，其除塵效率在99.70%左右，表現(xiàn)出良好的煙塵去除效果，這是因?yàn)殪o電除塵器通過(guò)電場(chǎng)電暈放電在陽(yáng)極板和陰極板之間形成一個(gè)強(qiáng)靜電電場(chǎng)。當(dāng)煙氣通過(guò)靜電電場(chǎng)時(shí)，煙氣中的氣體分子被電離，產(chǎn)生電子和離子，同時(shí)粉塵獲得離子帶正電荷。帶正電荷的粉塵通過(guò)電場(chǎng)力的作用分別向陰極移動(dòng)至集塵板上，最后達(dá)到除塵目的。

表4 不同鍋爐配套除塵器及脫硫塔進(jìn)、口煙塵排放速率和除塵效率

煙氣通過(guò)除塵器后，直接進(jìn)入脫硫塔進(jìn)行脫硫處理。從表4中還可以看出，煙氣經(jīng)過(guò)脫硫塔后，煙塵繼續(xù)減少60.0%左右。這是因?yàn)闊煔鈴拿摿驀娏芩路竭M(jìn)入吸收塔后，將向上運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，石灰石漿液從不同高度布置的噴嘴里噴出，形成分散的小液滴，向下運(yùn)動(dòng)，與煙氣逆流接觸。當(dāng)氣流中的粉塵顆粒與液滴接觸，其自身的慣性作用、截留、布朗擴(kuò)散和重力等作用,使其被捕獲收集，從而達(dá)到了第二次煙塵去除效果[6]。實(shí)驗(yàn)說(shuō)明石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)可進(jìn)一步提高煙塵的去除率，最終的除塵效率可高達(dá)99.9%。

3 結(jié)論

1）石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)在大型燃煤火電廠的實(shí)際工程應(yīng)用中，脫硫效率達(dá) 91.87%～94.17%，表現(xiàn)出高穩(wěn)定性，說(shuō)明該工藝有一定的成熟性、可靠性，從長(zhǎng)期看可滿足對(duì)二氧化硫排放量的控制，降低火電行業(yè)的經(jīng)濟(jì)成本。

2）2×330MW和2×660MW的大型燃煤火電廠采用靜電除塵器均可收集煙氣中99.70%左右的顆粒物，采用石灰石-石膏濕法脫硫能繼續(xù)捕獲煙氣中的60.0%左右的顆粒物，使得最終除塵效率高達(dá)99.9%，說(shuō)明石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)可輔助提高靜電除塵器的除塵效率，從而更有效的控制大氣污染物煙塵排放。

[1] 王淑蘭，柴發(fā)合，高健.我國(guó)中長(zhǎng)期PM2.5污染控制戰(zhàn)略及對(duì)策[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2013，38（4）：10-13.

[2] 姜少睿,薛志剛,李薇，等.我國(guó)環(huán)境空氣質(zhì)量狀況及大氣污染對(duì)健康的影響[J].華北電力技術(shù)，2015,NO.8:7-13.

[3] 莫華,朱法華,王圣.火電行業(yè)大氣污染物排放對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)與減排對(duì)策[J].中國(guó)電力,2013,46(8):1-6.

[4] 陳軍，李世祥.中國(guó)煤炭消耗與污染排放的區(qū)域差異實(shí)證[J].中國(guó)人口.資源與環(huán)境.2011,21(8):72-79.

[5] 環(huán)境保護(hù)部科技標(biāo)準(zhǔn)司，中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì).PM2.5污染防治只是問(wèn)題[M].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2013.

[6] 原永濤,齊立強(qiáng)，岳煥玲.燃煤電廠濕法脫硫系統(tǒng)輔助除塵效率的數(shù)學(xué)模型[J].第12屆中國(guó)電除塵學(xué)術(shù)會(huì)議論文集,2007:67-69.

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