《浅析火力发电厂湿法脱硫“石膏雨”产生的原因及防治措施》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浅析火力发电厂湿法脱硫“石膏雨”产生的原因及防治措施（6页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
1、浅析火力发电厂湿法脱硫“石膏雨”产生的原因及防治措施 摘要：火力发电厂在采用湿法脱硫过程中，会安装一个湿法烟气脱硫系统，当该发电机组摒弃烟气换热器以后，其烟囱的排烟温度将会明显的降低，这种情况下就很容易造成液态污染物大量随之排放。长期以往，烟囱的附近就会出现大量沉降的小液滴，即我们平时所说的“石膏雨”。本文将对石膏雨的产生原因进行分析，并在此基础上提出一些有效的防治措施，以供参考。 关键词：火力放电机厂；湿法脱硫；石膏雨；防治策略 中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号： 0 引言 火力发电厂湿法脱硫过程中，通常会产生“石膏雨”现象, 这主要是机组在大荷载运行过程中，烟气携带着大量的石膏
2、浆液对环境造成了严重的污染,尤其在冬季或者低温条件下该种现象表现的更为明显。在构建资源节约型和环境友好型社会的今天，加强对火力发电厂湿法脱硫“石膏雨”现象的研究，具有非常重大的现实意义。 1石膏雨产生的原因 从本质上来讲，石膏雨包含着两个方面的内容，即石膏和雨。其中，石膏主要是指石膏浆液，而雨则主要是指净烟气过程中的饱和水在一定的作用下，形成的冷凝液滴，二者在物理与化学成分、性质上都有明显的差别。 1.1石膏 正如以上所言，石膏实际上就是烟气中所携带的大量石膏浆液，随着运行过程中的烟气逐渐排放到大气中，最终落在地面上形成的膏状物质。从实践来看，火电厂湿法脱硫设备净烟气中产生的石膏浆液，主要是从
3、塔喷淋层喷嘴雾化后所吸收的细小液滴，这些石膏浆液在喷嘴位置处雾化以后，雾滴的一般直径在920m左右，而经过碰撞以后就会产生少量的小雾滴，大约在15m左右；而经过除雾器以后，通常可以除去99.9的大于22 m的雾滴，并且可以有效地除去一半以上粒径在15至22m的雾滴，而粒径在15m以下的雾滴则根本不能除去。基于此，净烟气过程中会有一些石膏浆液难以除去而存在其中。实践证明，如果这些烟气长时间存留在除雾器内，会导致其流速超过预先的设计数值，这样就会大大降低除雾器的运行效果，甚至会导致其严重失效。在除雾器高速烟气排放下可能会产生二次携带问题，此时大量石膏浆液会随着烟气直接带入到烟囱之中，从而形成净烟气
4、带浆。从实践来看，石膏的形成是由多方面的原因造成的，其中主要有除雾器除雾质量、吸收装置的设计以及实际运行操作过程中的相关问题等。 1.2雨 石膏雨中的“雨”，主要是指净烟气中形成的冷凝液，其形成的主要原因在于烟气除含有大量的饱和水蒸气，同时还携带着很多没有被除雾器消除的液滴。烟气中的水份是由除雾器中的逃逸雾滴形成的，间接原因在于饱和的烟气绝热膨胀与接触烟道、烟囱的内壁共同构成冷凝物。饱和的湿烟气体在烟囱中上升时，烟气自身的压力就会大量的降低，绝热膨胀之后就会导致烟气的温度大量的降低，从而形成一些细小液滴。从实践来看，绝热膨胀过程中会在烟囱之中产生大量的雾滴，其在烟囱中因惯性的作用而导致烟气夹带
5、大量的水滴，在撞击烟道与烟囱壁的过程中，与内壁上的冷凝液相结合，在气流的影响下就会重新的被带入到烟气之中，这些液滴的直径通常在100至500m之间。一般而言，“雨”的产量主要取决于内壁的特性及烟气的流动速度，实践证明粗糙壁的烟气流动速度会导致液滴的量不断增加。 从实践来看，“雨”产生的另一个重要原因在于环境因素对火电厂湿法烟气脱硫的影响，一般而言，周围环境的温度降低或者气压的降低都会造成石膏雨的形成。在脱硫之后，烟气的温度一般会在五十摄氏度左右，较之于没有脱硫之前的烟气，净烟气的抬升高度与扩散能力相对比较差一些。因此，当采用湿法脱硫之后，烟气会从烟囱中大量的排到周围环境之中，因烟气的温度与周围
6、环境的温度存在着较大的温度差，所以烟气难以及时扩散掉，此时烟气中会有大量饱和状态的水，遇冷之后就会处于过饱和状态，最终也就形成了冷凝液，落在地面上形成所谓的“雨”。从实践来看，烟气排放的温度和周围环境中的温差越大，则越容易产生“雨”。 2 湿法脱硫石膏雨防治措施 基于以上对石膏雨形成的原因及存在的问题分析，笔者认为可从以下几个方面着手应对： 2.1加强除雾器的运行性能 由以上分析可知，雾滴逃逸是火电厂湿法脱硫系统中液滴形成的一个非常重要的影响因素，雾滴的逃逸、塔内烟气的流动速度、除雾器的运行效率以及冲洗效果之间，都有着非常直接的联系。因此，该系统中的除雾器设计过程中一定要加强重视，尤其要注意入
7、口烟气的量及参数设计的偏差值、烟气的流动速度大小以及除雾设备的类型选择等内容。据检测显示，烟气中所携带的石膏浆液自身的各种性能，会逐渐在塔中增强，而且在吸收塔中可将烟气的流动速度控制在每秒3.5米以下，这样就可以有效地减少烟气对浆液的携带量。当烟气进入到除雾设备中时，在临界流速范围内除雾设备会对液滴进行分离，而且该能力会随着烟气的流动速度增大而不断地提高。当烟气的流动速度超过了除雾器的临界流动速度以后，其除雾能力将急剧下降，此时除雾设备中的烟气流动速度会超过每秒8米，此时将出现二次携带现象，导致除雾效率明显降低。实践中我们可以看到，对除雾效率产生不利影响的主要因素是叶片的间距、除雾器上的叶片形
8、式以及布置的级数，因此在布置过程中应当采取用一些多级除雾设备，同时还要注意除雾器冲洗效果的强化，这些都可以有效地增强除雾之效果。此外，在烟道中可以适当地设置一些导流板，这样可以有效地减少除雾器对入口烟气的影响，从而使烟气能够稳定地进入到除雾器之中，以提高其运行和工作效率；对吸收塔结构的上部位置进行扩径处理，这样不仅可以有效地增加除雾设备的接触面积，而且还可以降低烟气在烟道中的流动速度，对于被带出的石膏浆液雾滴数量减少具有至关重要的作用。 2.2安装烟气加热设备 实践证明，将脱硫之后的大量净烟气经过加热，并保证烟囱出口位置处的适度过热，就能够有效地减弱烟道尾部及烟囱结构的受损程度。通过提高烟气自
9、身的温度，可以使烟气扩散效果更加的明显，使烟气从烟囱中排出以后，可以有效地实现其稀释之目的，并且对于减弱“石膏雨”问题的出现具有非常重要的作用。从实践来看，只是通过对净烟气加热是很难保证降低烟气自身的净化效率，此时应当通过烟气排放系统中的旁路，利用没有脱硫部分的高温烟气和吸收塔中的净烟气体进行有效的混合。通过安装烟气加热设备减少石膏雨的数量，具体表现在以下几个方面： 第一，安装烟气换热器。通过加装烟气换热器，不仅可以有效地提高烟道中的排烟温度，而且还能够有效地降低火电厂湿法脱硫系统中的水量消耗。该系统中的蒸发水量多数是因烟气与吸收塔的循环浆液传质换热过程中耗损的，因此安装烟气换热器可有效地降低
10、烟在气吸收塔中的实际温度，从而降低了吸收塔中的烟气温差变化量。 第二，安装电加热设备。电加热设备与直接燃烧再热法非常的相似，二者均是通过引入外接热源的方式来加热，实践中可以看到在烟道系统内部安装电加热设备相对比较简便一些，不必要对烟道进行太多的改造。但是该种加热方式自身的运行成本相对比较高，而且耗电量也非常的大。净烟气中的酸性气体与水分比较多，因此可能对电加热元器件造成严重的腐蚀，实际使用过程中应当注意及时更换。 2.3烟囱优化设计 为有效增强烟气的扩散速度和扩散数量，应当保证烟气在出口处的流动量，并在烟囱出口位置处设置一个变径，将烟囱直筒型口径设置成直筒型和出口收缩段型的烟囱，这样可以有效地
11、减少烟流下洗。笔者认为，烟囱的流速应当设置为每秒15米左右，这样可以使烟气的流速降低，烟囱中所含有的冷凝液不容易随着烟气排出去，而是顺着烟囱的内壁向下流，通过在低点位置处进行收集，即可减少液滴的排放量。 3 结束语 总而言之，石膏雨对火力发电厂湿法脱硫系统会造成非常严重的影响，因此应当加强思想重视和技术创新，为火力发电事业的发展保驾护航。 参考文献： 1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(01). 2程永新 曹佩.湿法烟气脱硫系统中石膏雨问题的分析及对策J.电力建设, 2010(11). 3程永新.湿法烟气脱硫系统中石膏雨问题的分析及对策J.华中电力,2010(05).
浅析火力发电厂湿法脱硫“石膏雨”产生的原因及防治措施
