陕西国华锦界能源有限责任公司 719319
摘要：石膏雨是近年来经常出现的环境问题，对环境具有非常大的危害。其出现的原因，同湿法脱硫系统取消烟气换热器具有一定的联系。在本文中，将就湿法脱硫系统“石膏雨”问题的成因及解决对策进行一定的研究。
关键词：湿法脱硫系统；“石膏雨”问题；成因；解决对策；
1 引言
在燃煤机组中，石灰石-石膏湿法是有效的燃煤机组，也是现阶段我国应用较多的脱硫技术。在早期脱硫系统中，具有烟气换热装置的配置，在对烟气抬升高度提升的情况下扩散烟气，且能够对烟气当中饱和水汽冷凝进行有效的减少。而在新机组建设中，逐渐不再对该装置进行设置则使得净烟气在排出后难以抬升，因使高浆液聚集在烟囱附近而形成石膏雨。对此，即需要能够对形成原因形成重视，采取措施做好解决处理。
.png)
2 石膏雨成因
在石膏雨当中，主要由雾滴、石膏浆以及飞灰等部分组成，包括有没有被除雾器除掉的石膏浆液以及冷凝液滴。在吸收塔运行中，出口净烟气当中的石膏浆主要为喷淋层喷嘴经雾化形成的细微浆液滴，在喷嘴雾化后，石膏浆液的直径在900至300μm之间，在碰撞后，将形成一定15μm左右直径的雾滴，其中，粒径在15μm以下的雾滴使用除雾器很难捕集，并以此在进入到烟囱后形成石膏雨。
在燃煤机组运行当中，石膏雨同生产当中的烟囱、除雾器、烟囱等设备，以及吸收塔烟气量、排烟温度、液气比等因素具有关联。同时，季节、环境与天气变化等情况也将影响到石膏雨的形成。具体来说，导致其发生的原因与影响因素主要有：第一，湿法烟气脱硫在将烟气换热装置取消后，降低烟气排烟温度，此时烟气在扩散、抬升能力方面降低，很可能使烟气携带石膏浆液落在烟囱附近位置，这可以说是导致石膏雨发生的主要原因；第二，在除雾器入口位置，烟气在分布均匀性方面存在不足，并使得局部除雾器因此发生堵塞问题。此时，烟气具有更快的流速、流动通道变小，使其具有更强的石膏浆液携带能力；第三，在吸收塔当中，烟气流速存在同设计值相比超出的情况，此时将很大程度影响到除雾器运行效果。在高速烟气当中，除雾器也将出现二次携带情况，此时使高浆液则将同烟气一起被带入到烟囱当中，以此出现净烟气带浆情况；第四，当浆液具有较高pH值时，浆液当中将具有较大的碳酸钙浓度比例，该情况的存在，则可能在除雾器表面形成结垢，在堵塞除雾器的情况下，形成石膏雨。
3 问题解决对策
3.1 除雾器选择
在脱硫系统运行过程当中，除雾器是重要的设备类型，通过科学的选型、布置，则能够有效发挥除雾器性能。同时，在除尘器规范运行的情况下，也能够对脱硫设施烟气当中的粉尘含量进行降低，以此保证脱硫塔的稳定运行。同时，除雾器在运行中控制烟气流速、定时定量冲洗作用的发挥，对于石膏雨现象也具有积极的治理效果。
为了能够使除雾器在应用中获得更好的效果，做好其选型工作十分关键。根据类型的不同，其可以分为平板、屋脊两种类型，其中，屋脊式除雾器在烟气流速适应范围方面具有较好的表现，在实际应用中，除雾器内叶片法线流速同塔内水平截面平均流速相比较小，在加大流通面积的情况下，起到减小烟气流速的效果，同时有效的降低烟气带浆量。同时，屋脊式除雾器具有更为稳定的结构以及更高的耐受温度，且在安全性、浆液夹带方面也具有较好的表现，是实际生产当中的较好选择。在除雾器冲洗系统设计中，需要能够做好冲洗面、冲洗水水质、冲洗强度与冲洗频率的选择工作。在具体设计当中，需要能够对浆液循环泵到喷嘴入口位置的喷淋层、关键与管道等沿程阻力进行细致的计算，在保证循环泵扬程准确的基础上，保证喷嘴在雾化效果方面能够满足要求。
在做好除雾器选型的同时，还需要做好布置工作。在设计吸收塔时，可以对最高层喷淋层与除雾器底部的间距进行适当加大，在经喷嘴雾化浆液后，小的液滴将在团聚后形成具有较大直径的液体，并在经重力沉降后，进入到浆液池当中。在屋脊式除雾器应用中，最高层喷淋层中心线同除雾器底部间距离在2至2.5m之间，在实际应用中，通过相关设备同除雾器间距离的加大，则能够使除雾器在流场均匀性方面具有较好的表现，在对局部流速超限减小的情况下，对石膏浆液二次携带情况进行有效的减少，以此实现石膏雨现象的有效防治。
3.2 尾部烟道设计
3.2.1 净烟气再热
在实际生产当中，通过对排烟温度的提升，则能够对烟气抬升高度起到有效的提升效果，以此实现石膏雨的有效消除与减少。烟气换热装置的设置能够对烟气温度进行有效的抬升，一般来说，会将出口烟气温度提升到80℃左右。如机组没有设置烟气换热装置，则可以使用锅炉空气热二次风提升烟气温度，该方式在应用中维护费用低、投资较小，且在实际运行中具有较好的可靠性。
3.2.2 改造烟道
对于出口烟气可能存在的夹带液滴情况，科学设计筒型、设置液滴回收装置与控制烟囱烟气流速是较为有效的措施。在生产过程当中，为了能够有效收集湿烟囱当中烟气带入的滴灌，避免发生二次携带烟囱内壁液体的情况，则需要内筒在内衬、形线方面具有平滑的特点，且做好流速控制，保证烟囱内烟气流速同酸液液膜撕裂临界流速相比不会超出。除此之外，也可以从浆液密度、液气比控制、浆液pH值控制与除雾器压差控制等方面入手处理，以此实现石膏雨情况的消除。
3.3 湿式静电除尘器
该设备在实际应用当中，能够对烟气当中的石膏浆液颗粒、烟尘等进行有效的去除，且冲洗水对烟气具有较强的洗涤作用，也能够较好的去除硫酸雾与三氧化硫。在饱和烟气当中，存在的水滴在经过高压电场时，即能够被捕获，在对烟气当中总携带水量有效降低的基础上，对石膏雨形成概率进行减小。目前，该设备在冶金、制酸等行业当中得到了较多的应用，在颗粒物排放浓度控制方面具有较好的表现，且能够对烟气当中石膏雨微液滴、烟尘进行有效的去除。同时，该装置在应用中也能够对三氧化硫酸雾、水滴、石膏浆液液滴以及PM2.5等颗粒物起到有效的去除效果，这对于这部分物质而言，则正是组成石膏雨的主要成分，具有较好的应用价值。
4 结束语
在上文中，我们对湿法脱硫系统“石膏雨”问题的成因及解决对策进行了一定的研究。在实际生产过程当中，需要能够对石膏雨成因做好把握，针对形成原因做好针对性解决措施的应用，在减少石膏雨形成的情况下，实现环境的有效保护。
参考文献：
[1]郭彦鹏，潘丹萍，杨林军.湿法烟气脱硫中石膏雨的形成及其控制措施[J].中国电力，2014，（3）：152-154，159.
[2]李春雨.火电厂湿法烟气脱硫中“石膏雨”问题分析[J].能源工程，2012，（1）：43-47，53.
[3]刘鹤忠，陶秋根.湿式电除尘器在工程中的应用[J].电力勘测设计，2012，（3）：43-47.
[4]吴炬，邹天舒，冷杰，等.采用混合式烟气再热技术治理火电厂“石膏雨”[J].中国电力，2012，（12）：26-30，41.