银川热电厂烟气脱硫简介及其对电除尘的影响

银川热电厂烟气脱硫简介及其对电除尘的影响

侯利刚

侯利刚（宁夏银川热电有限责任公司）

摘要：通过对燃煤电厂脱硫工艺对比，阐述了银川热电厂干式烟气脱硫工艺流程，分析脱硫投运后对电除尘的影响，提出了解决方法。

关键词：烟气脱硫流程电除尘影响

0引言

我国是以燃煤为主的国家，据统计，1995年煤炭消耗量为12.8亿吨，且逐年递增，二氧化硫的排放量达2370万吨，超过美国2100万吨的排放量，成为世界二氧化硫排放第一大国。目前全国62%以上的城市SO2浓度国家环境质量二级标准，占全国面积40%左右的地区受到SO2大量排放引起的酸雨污染，因此控制SO2的污染势在必行。

干式烟气脱硫工艺与常规湿式工艺相比，具有投资费用较低，脱硫产物呈干态，无需装设除雾器，设备不易腐蚀，不易发生结垢及堵塞等优点。据国际能源机构煤炭研究组织调查表明，目前干式烟气脱硫装置约占全世界烟气脱硫容量的15%左右。最主要的干式烟气脱硫技术有三种：喷雾干燥法，炉内喷钙法，循环流化床脱硫法。

由于干式烟气脱硫装置运行之后，除尘器入口处烟气的温度，湿度，化学成份，粉尘的粒径，比电阻等相关特性都发生了一定的变化，所以其对除尘器性能是有很大的影响。本文通过对银川热电厂#4、#5机组配套的除尘脱硫系统工艺流程化学原理概述分析其影响。

1银川热电厂烟气脱硫工艺流程

银川热电厂#4、#5机组配套的除尘脱硫系统工艺流程为ESP1－FGD－ESP2，烟气的烟尘通过ESP1和ESP2两级除尘处理，使烟尘排放浓度控制在200mg/Nm3以内。HCI与HF通过干法循环硫化床烟气脱硫装置而除去，装置脱硫率在85%以上。

1.1烟气流程锅炉空预器出口的烟气，首先进入一电场静电除尘器进行预除尘,对大颗粒的尘粉进行初步分离，除尘效率达到85%，收集下的灰由仓泵打入粉煤灰库。然后烟气进入循环硫化床反应塔的底部，经文丘里喷管进入反应塔中，在塔渐扩段与循环脱硫灰以及新加入的消石灰一起，以环流的运动方式流向吸收塔顶部。

在吸收塔中，通过雾化的水在塔内蒸发调节烟温，控制脱硫塔中烟气温度在800C左右。加入的消石灰与烟气中的ＳO2酸性气体进行化学反应，从而达到烟气脱硫的目的。反应产物为干态脱硫后的烟气（带着一部分脱硫灰）从吸收塔顶部出来后进入二级除尘器。

在二级除尘器中，烟气进行二级除尘，除尘效率为99.9％以上，控制烟尘排放浓度<200mg/Nm3。脱硫除尘后的净烟气通过引风机后进入烟道从烟囱排放。

1.2消石灰和灰渣流程银川热电厂#4、#5机组配套的除尘脱硫系统烟气反应中的基本吸收剂采用粒度为200目、纯度80%的消石灰粉料；消石灰采用罐车运输，并通过罐车将消石灰打入到消石灰仓中。

脱硫工艺中所需的消石灰从消石灰仓中通过输送系统投加到吸收塔中。在吸收塔中，消石灰与SO2反应生成亚硫酸盐与硫酸盐（脱硫灰）。脱硫灰为干态粉末状，与烟尘一起被烟气带到顶部，一部分在塔内流回，另一部分被烟气带到二级除尘器。

二级除尘器收集下来的脱硫灰绝大部分通过灰斗底部的空气斜槽送入反应塔进行循环利用，在该回路的空气斜槽上有一部分灰被分离通过仓泵输灰装置送至脱硫灰库。

1.3水的流程工业水经过自动过滤器过滤进入水箱，经高压水泵升压到30~40bar后，通过回流式雾化喷嘴向脱硫塔喷入，部分水从喷嘴中回流出来，回流到水箱；通过安装在回水管路上的控制阀来调节回水的流量，从而控制进入反应塔内的雾化水量；回水控制阀完全打开时，喷出的水量最小，而该阀门关闭时喷出水量最大。

脱硫化学原理：银川热电厂烟气脱硫装置是基于循环流化床干法脱硫工艺。在该工艺中，烟气中的酸性成份与粉末状的消石灰发生反应，循环流化床的工作原理保证烟气与消石灰良好的混合，以及脱硫灰的较长的滞留时间；用于增湿降温作用的水精确地喷入循环硫化床中，进一步优化了反应条件。

化学反应原理：

Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O

Ca(OH)2+SO3=CaSO4+H2O

CaSO3+1/2O2=CaSO4

Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O

Ca(OH)2+H2+2HCI=CaCI2+2H2O

Ca(OH)2+2HF=CaF2+2H2O

2循环流化床法脱硫装置对除尘器性能影响

2.1循环流化床法的特点循环流化床是一种使高速气流与所携带的稠密悬浮颗粒充分接触的技术。该法主要由石灰浆制备系统，脱硫反应系统，和收尘引风系统组成。工艺流程为从炉膛出来的烟气流经空气预热器，冷却到248~356℃，引入循环流化床吸收塔，烟气流经吸收塔底部时与吸收剂混合。吸收剂与烟气中SO2产生反应，生成亚硫酸钙。带有大量固体颗粒的烟气从吸收塔顶部排出，然后进入除尘器，在此烟气中大部分颗粒被分离出来，经过一个中间仓返回吸收塔，达到吸收剂再循环的目的。

2.2脱硫装置运行后对除尘器性能影响循环流化床法使吸收塔出口处粉尘浓度增加较大，同时除尘器入口烟尘颗粒变粗，这是由于烟气湿度增加，温度下降，较多吸附水的存在使得粉尘粘性增加，从而微细粒子团聚成较大粒子。

这对电除尘器而言，影响较大。随着气体含尘量的增加，荷电尘粒所形成的空间荷电将会增大，抑制电晕放电，导致除尘效率下降，严重时可产生电晕闭塞现象，一般在电除尘器前预设一预除尘器，以降低烟气粉尘浓度。

由于预除尘器的存在，大颗粒都被预分离，使进入电除尘器入口粉尘颗粒变细,在静电除尘器中，荷电尘粒的驱进速度（ω）与其粒径有关，一般情况下驱进速度与粒径大小成正比，因此颗粒的粒径变小，电除尘器的除尘效率下降。脱硫装置运行后，烟尘的成份发生了很大变化，钙和硫的百分含量明显升高，导致粉尘的比电阻增加。

烟气脱硫时，反应塔内采用喷水降温，以确保脱硫效率，致使经过塔后的烟气含湿量提高，含湿量的提高对于电除尘器是有利的,烟气的湿度增加较大，使比电阻大大降低，在低温时这种变化尤为明显，粉尘比电阻恢复到一定的范围内。

2.3水对脱硫吸收塔的影响含水量过大的灰分给仓泵的输灰也造成一定的影响。仓泵不能正常的投入使用，因粘附在管道上的灰分容易造成输灰管道的堵塞，从而造成大量的灰分积在灰斗内部，灰斗的积灰越来越多，造成电除尘器不能正常运行，从而达不到除尘的效果。

通过上述几条看出水对脱硫以及除尘的效果是非常重要的，这就需要在运行时严格的控制水量，保持水喷嘴的雾化效果，适当的提高反应温度，使水在吸收塔内全部雾化反应。及时的检查斜槽，发现有堵塞的现象立即疏通，使流化床运行正常，达到真正的脱硫除尘效果。

如果电除尘器保温性能不好，致使烟气温度降至露点以下时，在一定量SO2和SO3的作用下，易对除尘器电极系统及壳体造成腐蚀。另外由于烟气湿度的增加，会使电除尘器的运行电压、电流升高，略高于额定值，从而影响电除尘的除尘效果。一般通过将电除尘器的自动电压调节运行方式转换为定压调节运行方式，就可以使电除尘器稳定运行。

3结束语

总的来说，当脱硫系统运行以后，使烟气的浓度，温度，湿度，比电阻等性质发生了改变，对除尘系统产生了一定的影响。特别对电除尘器，因其对烟尘粉尘性质更为敏感，影响相对更大，如不改善设备，会使电除尘器除尘效率下降，设备腐蚀，影响稳定运行。但是，通过一定的措施，合理调整烟气湿度等方法，可以使脱硫投运对电除尘的影响降低，提高除尘效率，满足环保要求。

随着国家更为严格的环境标准出台，干法脱硫装置会得到更广泛的应用，其对除尘器性能的影响将更应给予重视。