湿式石灰石石膏法脱硫(Wet Flue Gas Desulfurization, WFGD)是目前应用最广泛的烟气脱硫技术之一,主要用于燃煤电厂。
脱硫原理
- 石灰石溶解: 石灰石(CaCO3)在吸收塔的浆液池中溶解在水中,生成钙离子(Ca^2+)。
- SO2吸收: 烟气中的二氧化硫(SO2)与水反应生成亚硫酸(H2SO3),然后与钙离子反应生成亚硫酸钙(Ca(HSO3)2)。
- 氧化: 亚硫酸钙在吸收塔内被氧化为硫酸钙(CaSO3)。
- 石膏生成: 硫酸钙进一步与钙离子反应生成不溶性的二水硫酸钙(CaSO4·2H2O),即石膏,沉淀出来。
结垢原因
- 高浓度悬浮物: 脱硫过程中产生的石膏和其他沉积物可能在设备表面形成结垢。
- pH值控制不当: pH值过低可能导致硫酸钙沉积,过高可能导致碳酸钙沉积。
- 操作问题: 吸收塔内的搅拌不均匀或者停留时间不足,也可能导致结垢。
- 水质问题: 硬度高或含有重金属离子的水质会增加结垢的风险。
- 副产物: 如飞灰、重金属等烟气中的杂质也可能参与结垢。
去除途径
- 优化运行参数: 调整pH值、液气比、停留时间等运行参数,以减少结垢。
- 定期清洗: 定期对设备进行化学或机械清洗,以去除结垢。
- 使用阻垢剂: 在脱硫系统中添加阻垢剂,可以防止或减少结垢的形成。
- 改进设备设计: 采用更光滑的内壁材料或增加扰流装置,减少结垢的可能性。
- 水质预处理: 对进入脱硫系统的水质进行预处理,去除硬度和重金属等。
- 监测与控制: 实施在线监测系统,及时发现结垢并采取相应措施。
- 副产物处理: 对飞灰等副产品进行妥善处理,减少其对脱硫系统的影响。
通过上述措施,可以有效地控制和减少湿式石灰石石膏法脱硫过程中的结垢问题,保证脱硫系统的正常运行和效率。