陈 果 蒋茂兰
中国电建集团四川工程有限公司 四川省成都610058
摘要：对石灰/石膏法烟气脱硫在火电厂应用中遇到的几个实际问题进行了分析和探讨，重点讨论了湿法烟气脱硫与烟气温度、烟气提升高度和烟气扩散的关系，以及湿法烟气脱硫中脱硫塔内壁结垢的预防。
关键词：烟气脱硫；石灰石法；环保风险；硫石膏废渣；控制措施；
结合石灰石法(又称石灰石一石膏法)烟气脱硫的技术特点，分析了石灰石粉尘、二氧化碳、硫石膏废渣、脱硫污水和酸雨等几种潜在的环保风险，指出其最大的环保风险是将废气变成废渣，治标不治本，不符合低碳环保和循环经济的发展战略，并提出了相应的风险控制措施和彻底化解环保风险的对策建议。
一、干法、半干法FGD技术
干法烟气脱硫技术，就是脱硫吸收和产物处理均在无液相介入的完全干燥的状态下进行，具有流程短、无污水废酸排出、净化后烟气温度高利于烟囱排气扩散、设备腐蚀小等优点，反应产物亦为干粉状。此种方法的脱硫效率在40％～70％之间，脱硫剂利用率较低，但投资少、设备占地面积小。半干法烟气脱硫技术是结合了湿法和于法脱硫的部分特点，吸收剂在湿的状态下脱硫，在干燥状态下处理脱硫产物。也有在干状态下脱硫、在湿状态下处理脱硫产物的。半干法的工艺特点是反应在气、固、液三相中进行，利用烟气显热蒸发吸收液中的水分，使最终产物为干粉状。这种方法的脱硫效率在70％～85％之间，较湿法低，但投资及运行费用也较低，具有较好的经济性。主要的工艺有活性炭法、接触氧化法、石灰粉吹入法、活性氧化锰法、氧化铜法及循环流化床等。
二、石灰石一石膏湿法脱硫技术的特点
1.脱硫效率高。近年来，石灰石一石膏湿法脱硫工艺进一步发展，脱硫率高达95％以上，脱硫后的烟气中，二氧化硫浓度很低，而且烟气含尘量也大大减少。从目前运行实际看，很多使用大机组的电厂普遍采用石灰石一石膏湿法脱硫工艺，二氧化硫脱除量大，有利于本地区烟气污染物总量控制，改善周边环境。
2.技术成熟，运行可靠性好。近年来，国内很多大型电厂所采用石灰石一石膏佩法脱硫装置运行情况良好，投运效率比较高。此工艺由于其发展历史长，技术成熟，运行经验多，运行稳定，易于调整，取得很好的经济效益。
3.投资高，占地面积大。石灰石一石膏湿法脱硫工艺需要配置石灰石粉碎、磨制系统，石膏脱水系统、废水处理系统等，因此占地面积比较大。况且设备多，一次性建设投资就会比较大。
4.吸收剂资源丰富，价格便宜。作为石灰石一石膏湿法脱硫工艺吸收剂的石灰石，在我国分布很广，资源丰富，许多地区石灰石品位也很好，碳酸钙含量在90％以上，优者可达95％以上。在脱硫工艺的各种吸收剂中，石灰右价格最便宜，破碎磨细比较简单，钙利用率较高。
5.技术进步快。近年来国内外在烟气脱硫过程中，对石灰石一石膏湿法工艺进行了深入的研究与不断的改进，目前的吸收装置由原来的冷却、吸收、氧化三塔合为一塔，塔内流速人幅度提高，喷嘴性能进一步改善等。通过技术进步和创新，可使该工艺占地面积较大、造价较高的问题逐步得到妥善解决。
三、风险控制措施
1.防尘措施。防尘措施主要如下：（1）脱硫装置应选用块状石灰石人厂，其粒度要求为10～30 mm；（2）最好不要直接购人符合细度要求的石灰石粉，以减少作业现场的扬尘量；（3）石灰石卸料斗、螺旋给料机、斗式提升机、皮带秤等均应密封严实，减少和杜绝扬尘；（4）破碎机现场应配套安装袋式除尘器，并定期清理和更换损坏的滤袋，以防止粉尘飞扬；（5）采用湿式研磨设备，如球磨机、棒磨机等，可有效杜绝研磨过程的扬尘现象，这是最主要的防尘措施；（6）所有的石灰石破碎和研磨设备一般均安装在较封闭的厂房内，这样可起到抑尘和防噪作用。
2.CO2减排措施。CO2减排措施主要如下：（1）从源头上严把进厂燃煤质量关，最好使用低硫煤[W(S)≤1．0％]；（2）禁止购人高硫煤，非用不可时应采用掺烧的方式，以减轻高硫煤的影响；（2）摸索燃煤中硫含量和CO2排量的对应关系，在经济运行的前提下，最大程度地减少CO2排放。
3.防硫石膏污染措施。防硫石膏污染的措施主要如下：（1）硫石膏堆场应按环评要求和规范进行设计和施工，选址应远离工厂和村庄，并方便运输和中转；（2）堆场地坪应做好防渗、防腐、防碾压处理，采用耐酸混凝土浇注地基，厚度不低于200 mm；（3）堆场周边应修建钢筋混凝土结构的排污渠和三级沉降池，以便引流和处理淤积的脱硫污水；（4）排污渠最好兼顾防洪作用，以杜绝雨水携带硫石膏而进入河流和土壤之中；（5）厂区和堆场之间应修筑混凝土道路，并及时清扫和洒水，以防车辆过后产生大量扬尘；（6）加大科研投入，加强市场营销，持续开辟硫石膏的综合利用渠道，设法减少硫石膏的存储量，留足人类的生存空间。
4.污水处理措施。污水处理的主要措施如下：（1）装置区应同样做好防渗和防腐处理，设置排污渠和废水处理设施，并具备处理硫石膏堆场脱硫污水的能力；（2）最基本的污水处理方式是用熟石灰中和，也可采用活性污泥处理，后者较前者投资大，但技术先进效果好；（3）保持污水处理设施正常运行，实现达标排放，具体排放标准为pH值为6～9，悬浮物质量浓度不超过60 m∥L，硫化物质量浓度不超过0．5 m∥L；4．无论在任何情况下，包括事故状态和下雨期间，脱硫污水不经处理，禁止排放。
5.防酸雨措施。防酸雨的措施主要如下：（1）严格控制脱硫溶液pH值为5．6～6．2，在保证二水硫酸钙结晶良好的前提下，尽可能控制在指标上限；（2）保持脱硫剂稳定添加，并实现pH值和脱硫剂流量的自动调节，禁止频繁地、大幅地或停泵调整脱硫剂的流量；（3）严格控制脱硫溶液密度在1．08—1．12∥m3，尤其是接近指标上限时应加强置换，及时脱水处理，以保持良好的流动性和吸收效果；（4）吸收循环泵应保持正常运行，电流下降或电机停运时应立即检查并采取措施，且及时开启备用循环泵；（5）保持脱硫吸收塔和除雾器运行正常，工艺状态良好，工艺指标合格，重点是控制废气中SO2含量和水分含量在指标范围之内；（6）加强烟气在线检测设施的维护保养，保持完好运行，确保检测数据准确和上传率(上传国家监控平台)达标；（7）每小时记录1次SO2、粉尘和NOx的变化情况，尤其是当S02含量升高时，应及时采取有效措施将其恢复至指标范围之内。
四、结论
1．石灰石法烟气脱硫技术存在石灰石粉尘、二氧化碳、硫石膏废渣、脱硫污水和烟囱酸雨等5种环保风险，通过相应的风险控制措施，可降低一定的风险度，不会直接造成严重污染和环保灾害。
2．分析表明，表现最突出的环保风险是硫石膏废渣的污染和危害，也是石灰石法烟气脱硫技术的最大环保风险。在无限期堆放过程中，硫石膏存在严重的污染土壤、河流、地下水的风险，已成为世界性难题，目前仍无法得到有效解决。
3．石灰石法烟气脱硫技术主要是将含SO2废气变为废渣，将可回收利用的硫资源变成不易回收利用的工业垃圾，并副产CO2废气和酸性污水，从而造成二次污染，未起到标本兼治和有效利用资源的作用。
4．石灰石法烟气脱硫技术不符合低碳环保、资源利用、循环经济和可持续发展的战略方针，其最大的缺陷和弊端是无法通过自身技术从本质上彻底消除和化解其环保风险。
总之，国家应出台相关政策，鼓励火电、钢铁和冶炼等行业，停批和停建石灰石法脱硫项目，改造已投运和正在建设的装置为氨法脱硫技术，以加快烟气SO2的资源化利用进程。应采取行政、立法等措施，强力推广和普及氨法烟气脱硫技术，这样可缓解我国硫资源紧缺的现状，甚至可实现硫资源的自给自足，摆脱长期依赖进口的被动局面。
参考文献：
[1]段雪．氨法和石灰石法烟气脱硫技术的综合分析及建议．2019．
[2]张宏宇．浅谈石灰干式法烟气脱硫除尘技改工程分析.2020.