石灰石-石膏湿法脱硫中液气比、pH值、气液接触时间对脱硫效率的影响(20170517)

-1-石灰石-石膏湿法脱硫中液气比、pH值、气液接触时间对脱硫效率的影响凌有基黄金星浙江百能科技有限公司，杭州，310012摘要：本文研究了石灰石-石膏湿法脱硫系统脱硫效率与液气比、脱硫剂pH、气液接触时间3个要素之间的关系，并对比分析了各要素对脱硫效率的影响程度，对于提高脱硫效率、降低运行成本有很高的实际指导意义。关键词：石灰石-石膏湿法脱硫；液气比；pH；气液接触时间作者：凌有基（1983—），重庆，男，汉族，学士，工程师前言石灰石-石膏湿法脱硫以石灰石浆液为脱硫剂，吸收烟气中的SO2生成石膏等副产品，是当前国内外电厂应用最广的一种烟气脱硫技术。影响石灰石-石膏湿法脱硫效率的因素很多，如脱硫剂pH、液-气比、气液接触时间、烟气流速、烟气分布均匀性等[1-6]，且各因素之间又彼此相互关联，因此寻求各因素之间的平衡，使脱硫系统处于最佳运行状态，对于提高脱硫效率、降低运行成本有很高的实际指导意义。本文主要研究了石灰石-石膏湿法脱硫系统脱硫效率与液气比、脱硫剂pH、气液接触时间等因素之间的关系，并对比分析了各因素对脱硫效率的影响程度。一、试验方法本试验采用1套3层喷淋层配置的试验装置，每个喷淋层采用单元制设计，均带专用浆液循环泵，共3台。浆液循环泵（A、B、C）分别对应喷淋层第一层、第二层、第三层（自下而上）。在烟气量为510Nm3/h（塔内气速为4.5-4.7m/s），试验通过控制不同脱硫剂pH值和开启不同浆液循环泵，测定了低浓度烟气石灰石-石膏湿法脱硫效率与浆液pH值、气液接触时间之间的关系，并通过开启不同数量的浆液循环泵，测定了石灰石-石膏湿法脱硫效率与液气比之间的关系。为保证脱硫剂浆液中残钙达到稳定状态，根据残余钙稳定性时间数据，对每组试验工况条件下先进行稳态调节，待稳定运行4小时以上再进行数据测试。二、试验结果表1pH为5.2时液气比与脱硫效率测试数据-2-浆液循环泵进口SO2mg/Nm3出口SO2mg/Nm3液气比L/Nm3效率%A4953291.9633.53B5012891.9642.29C4952801.9643.35A、B5012203.5356.00A、C5012093.5358.29B、C5011773.5364.57A、B、C4891405.2971.35表2pH为5.4时液气比与脱硫效率测试数据浆液循环泵进口SO2mg/Nm3出口SO2mg/Nm3液气比L/Nm3效率%A5183461.9633.15B5182951.9643.09C5182801.9645.86A、B5182433.5353.04A、C5182153.5358.56B、C5181863.5364.09A、B、C5181495.2971.27表3pH为5.6时液气比与脱硫效率测试数据浆液循环泵进口SO2mg/Nm3出口SO2mg/Nm3液气比L/Nm3效率%A5183321.9635.91B5182861.9644.75C5182751.9646.96A、B5182373.5354.14A、C5182153.5358.56B、C5181943.5362.43A、B、C5181575.2969.61表4pH为5.8时液气比与脱硫效率测试数据浆液循环泵进口SO2mg/Nm3出口SO2mg/Nm3液气比L/Nm3效率%A5863741.9636.17B5893231.9645.15C5893031.9648.54A、B6522953.5354.82A、C5892403.5359.22B、C5892233.5362.14A、B、C5891745.2970.39-3-5.25.35.45.55.65.75.8323436384042444648效率：%pHA泵B泵C泵图1单层喷淋条件下pH值与脱硫效率的关系5.25.35.45.55.65.75.85254565860626466687072效率：%pHA、B泵A、C泵B、C泵A、B、C泵图2多层喷淋组合条件下pH值与脱硫效率的关系分析表1-表4及图1、图2，在单层喷淋中，脱硫效率随着pH值的升高而增大。对于多层喷淋组合，当开启相同数量循环泵时，在浆液pH由5.2至5.8的变化区间内，脱硫效率随着pH值的变化趋势则并不显著。而随着浆液循环泵开启数量的增加，脱硫效率显著增大，-4-开启3台浆液循环泵时的脱硫效率远大于开启1台浆液循环泵时的脱硫效率，表明：相同条件下，浆液量越大，即液-气比越大，脱硫效率越高。对比开启相同数量浆液循环泵时的脱硫效率发现：开启的循环泵对应的喷淋层越高，脱硫效率越高，表明随着喷淋层高度的增加，气液接触的时间增长，脱硫效率变大。结合液气比、pH值和喷淋层高度三个要素进行对比发现：在本次试验条件下（液气比和喷淋层高度按倍数增加，而pH值变化范围为5.0~5.8，且增加间隔为0.2），三个试验要素对石灰石-石膏湿法脱硫效率影响程度的强弱顺序依次为液-气比气液接触时间pH值。三、结论（1）在单层喷淋中，浆液pH值变化范围为5.0~5.8时，脱硫效率随着pH值的升高而增大；（2）在相同浆液pH值条件下，液-气比越大，脱硫效率越高；（3）在相同浆液pH值条件下，气液接触时间越长，脱硫效率越高；（3）在试验条件下（低SO2浓度烟气，pH值5.0~5.8），脱硫效率影响程度的强弱顺序依次为液-气比气液接触时间pH值。参考文献：[1]张朝峻，陈文学.石灰石-石膏湿法脱硫工艺关键技术参数研究[J].燃气与动力，2015,35(7):A20-A24.[2]崔向丽，邓徐帧，胡文胜等.湿法烟气脱硫液气比的影响因素及参数确定[J].电力科技与环保，2010，26(3):22-23.[3]杜谦，马春元，董勇，等.液气比对石灰石-石膏湿法烟气脱硫过程的影响[J].动力工程学报，2007，27(3):422-426.[4]杜谦，马春元，董勇，等.循环浆液pH值对湿法烟气脱硫过程的影响[J].热能动力工程，2006，21(5):491-495.[5]段建中，范玉明.湿式石灰石法脱硫效率与吸收剂浆液pH值关系的试验研究[J].热力发电，2009，38(6):38-40.[6]杨柳.燃煤烟气脱硫脱氮一体化工艺及技术研究[D].东南大学，2006.