罗鸿伟
云南能投红河发电有限公司 云南省开远市 661600
摘要：一直以来，烟气湿法脱硫都是我国脱硫技术中最为常见并且有效的脱硫技术。本文将对烟气湿法脱硫技术的相关内容进行分析，以供参考。
关键词：烟气湿法脱硫；钙法脱硫；附属物；防腐
1.前言
目前脱硫方法主要有湿法脱硫、干法脱硫和半干法脱硫。其中湿法脱硫中的钙法脱硫具有脱硫反应速度快、脱硫效率高、处理烟气量大等优点，市场占有率较高。
2.湿法脱硫工艺及特点
湿法脱除烟气中的SO2的工艺很多，大部分在20世纪70年代初由美国和日本开发，主要用于处理来自炼油厂和锅炉加热炉的烟道气。湿法烟气脱硫技术的最大优点是脱硫率高达95％，运行可靠，操作简便，二氧化硫处理成本低。世界上约有85％的烟道气脱硫技术使用湿法脱硫技术。
3.湿法脱硫技术的方法
3.1钙法脱硫
钙法脱硫在我国烟气脱硫领域占据了较大的份额。究其原因主要是钙法脱硫在国内应用的较早，技术也比较成熟，投资费用也较低。钙法脱硫的原料是氧化钙，原料价格比较便宜也易取。其脱硫效率也较高，一般在95%左右。其处理的烟气硫含量一般在3000mg/Nm3以下，其原理是烟气在脱硫塔内通过喷淋层与脱硫液接触，脱除烟气中的二氧化硫，生成副产物硫酸钙。钙法脱硫在脱硫过程中需要将氧化钙熟化，因此其需要脱硫液的制备，这就需要建设熟化池和沉淀池，因此其占地较大，并且有外排水的产生。其副产物硫酸钙也就是石膏，目前处于饱和趋势，销售价格较低，或是企业作为固废投资处理。这是钙法脱硫目前面临的一大问题。
3.2氨法脱硫
氨法脱硫主要应用于化工行业，其原因主要是化工行业一般有氨水的制备或是废氨水的产生，相较于其他行业而言，化工行业使用氨法脱硫的脱硫剂投资要低。氨法脱硫相较于钙法脱硫而言其脱硫效率要更高，一般在97%左右的效率，并且其处理的烟气硫含量也较钙法脱硫高。氨法脱硫的脱硫塔为填料塔，相较钙法脱硫的空塔喷淋其塔内有明显的分段结构。氨法脱硫的副产物为硫酸铵，可作为化肥或复合肥使用。氨法脱硫过程中无三废的产生，是目前湿法脱硫中比较清洁且具有经济利益的脱硫方式。随着碳排放的控制越来越严格，氨法脱硫有望成为一种应用广泛的脱硫方式。
3.3碱法脱硫
碱法脱硫与钙法脱硫形式相同，只不过脱硫剂不同，一般而言，碱法脱硫和钙法脱硫都需要配合湿电除尘器来满足出口颗粒物的达标排放。
4.钙法脱硫
4.1抛弃法
传统的镁法脱硫技术，氧化镁吸收SO2后，在塔内强制氧化成稳定和溶解态的MgS04，降低COD后外排，或直接排至厂区污水处理系统，因而无需设置单独的脱硫副产物处理系和废水处理系统。日本及台湾地区对镁法脱硫副产品的处理多为抛弃法。
4.2再生法
再生的镁法烟气脱硫工艺与传统方法相比，减少了副产物的强制氧化步骤，以MgS03为主要产物。副产物经分离、干燥、加入还原剂焙烧后，热分解可重新得到Mg0和一定浓度的SO2富气，如反应式(1)所示，前者作为脱硫剂可循环使用，后者可生产硫磺或硫酸。受镁资源限制，美国大多采用氧化镁再生工艺。
MgS03·6H2O→MgO+6H20+SO2(1)
4.3硫酸镁回收法
由于缺乏控制MgS03氧化的有效手段，阻碍了再生技术的应用，因此国内镁法烟气脱硫终产物多为MgS04。波兰亦多采用硫酸镁回收法。
5.烟气湿法脱硫装置脱硫塔腐蚀的防护措施
5.1入口烟道部位
在烟道与脱硫塔连接处（俗称“入口烟道”），为便于烟气在塔内分布的较为均匀，入口烟道向下倾斜设置。烟道内设有浆液喷嘴，由于烟道干湿交替、温差大、机械振动和气体流速快等原因，这部位腐蚀最为严重。哈氏合金C-276具有良好的耐腐蚀性和耐高温性，被广泛应用在烟气入口烟道处。但由于C-276焊接时具有较高的热裂纹敏感性，气孔生成率高，而且焊接区易产生晶间腐蚀倾向。因此在制造过程中，应制作焊接试件、进行焊接工艺评定、焊条选用ENiCiMo-4、坡口表面清理干净、氩气保护到位和避免焊接区在高温下停留时间过长，在焊透的前提下尽量选用较小焊接线能量和小电流快速焊，同时提高焊缝的冷却速度等，这样制造的入口烟道多年未见腐蚀和裂纹，烟道运行良好[2]。
5.2入口烟道下方和正对的塔壁处
（1）金属塔塔壁采用耐蚀钢。内涂非金属涂料脱硫塔，应增加涂料与塔壁的结合强度，提高涂料的抗渗透性。入口烟道内伸，入口烟道上方塔壁上设置挡液板，入口烟道正对塔壁上设置防冲挡板。烟气入口加装防冲挡板后，避免了烟气在入口附近贴壁流速过快，烟气流道更趋向塔中心，并形成多个回流区，烟气出口区的速度分布也趋于均匀，更有利于烟气脱硫的进行。
（2）对进场原材料进行查验，按焊接工艺评定并控制施工质量，焊缝打磨圆滑，严格按内部非金属防腐蚀涂料的施工技术要求施工。
（3）最后严格按照设计和工艺卡要求控制循环浆液的pH值、严格监测和控制烟气脱硫系统中的氯离子总量、循环浆液中催化剂颗粒和盐含量。
5.3塔底板
通常脱硫塔的基础结构是混凝土环形墙包裹密实填沙垫层，导致塔底板的焊接变形、塔底板安装完成后的起拱、底板与基础之间出现空谷等，严重影响脱硫塔底板的内防腐蚀涂层。开停工过程中浆液对塔底板的冲击也会影响罐底板内防腐蚀涂层。如某石化公司4台脱硫塔，运行多，检修时发现其中1台塔的塔底板玻璃鳞片涂层大面积开裂，因此塔基础应采用硬基础，不允许出现不均匀沉降；另外控制塔底板的焊接变形量，外环板厚度大于中间底板厚度，中间底板与预埋在混凝土二次灌浆层中的钢架焊接在一起，塔底板与塔基础牢固连接在一起，以控制塔底板的焊接变形量并防止塔底板的拱起[3]。
5.4塔壁
脱硫塔底部为一定高度的浆液区，中间为洗涤区，上部为除沫区，不同区域pH值不同，操作温度不同，腐蚀程度也不同。烟气中的SO2，SO3，HF或其他酸性物质与碱性脱硫剂发生化学反应生成硫酸盐、亚硫酸盐或其他化合物，导致塔体金属发生腐蚀。在缝隙、焊缝或表面缺陷等特殊结构处，由于缺氧、水解和离子扩散困难等原因，造成局部的高酸性环境，在碳钢表面形成原电池，而易产生电化学腐蚀。影响脱硫塔内介质腐蚀的另一个因素是氯化物，它来自脱硫塔的水以及吸收了含氯化物的煤燃烧所产生的氯化氢。氯化物会由于水的蒸发和循环而浓缩，Cl－在脱硫塔浆液中逐渐富集，质量浓度可达数万mg/L，形成腐蚀性很强的酸性氯化物溶液。通过选材、施工质量控制和优化操作运行对脱硫塔的腐蚀进行防护，金属复合板塔壁复层和塔内件常采用S30403，S31603，N08367和254SMO等。内涂非金属防腐蚀涂料塔常采用内涂玻璃鳞片、聚烯烃共聚物、改性聚脲和纳米复合涂料等。
5.5烟囱
脱硫装置在停工检修等情况下，烟气温度可达130℃，烟囱温度在110℃左右，较脱硫塔腐蚀更为严重。复杂的运行工况要求烟囱内衬防腐蚀材料不仅要具有良好的防腐蚀性，而且还需要具有很高的抗应变性（温度交变性能）。对于烟囱的露点腐蚀，一般采用耐蚀钢或非金属防腐蚀涂料。国外建议烟囱采用整体316L，国内鉴于经济性考虑常用整体玻璃钢。中石化几个公司的脱硫塔或综合塔烟囱都采用了整体玻璃钢，运行效果良好。
6.结束语
湿法脱硫技术的脱硫效果好，工艺成熟稳定，能够大大降低工人的作业强度，提高了作业效率，值得我们推广应用。
参考文献
[1]王岩，孙伟，许鹏.火电厂石灰石-石膏湿法脱硫特点及效率的影响因素[J].东北电力技术，2020(08):65-69.
[2]马林.国外烟气脱硫技术应用进展回顾[J].化工管理，2020(31):34-36.
[3]靳胜英，赵江，边钢月.国外烟气脱硫技术应用进展[J].中外能源，2020（3）：89-95