粉尘浓度对湿法脱硫的影响

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国内大型燃煤电厂大都采用电除尘器加湿法脱硫工艺，有一种观点认为电除尘器出口粉尘排放高于100mg/m³并不影响烟囱出口粉尘排放浓度小于50mg/m³甚至30mg/m³的环保要求，这种观点认为湿法脱硫系统具有一定的“除尘作用”，效率可达38%一70%。然而从工程实例发现，湿法脱硫进口烟气粉尘浓度过高对脱硫系统的影响并非上述观点所述，邹斯诣研究了粉尘浓度对湿法脱硫系统的影响，结果表明，由于粉尘中Al2O3和Fe2O3的含量较高，溶解的Al3+,Fe3+与Cl-生成(FeCl4)-、(AlCl4)-络合物，这些络合物覆盖在CaCO3的表面，使能够参加反应的CaCO3减少。特别是Al3+及F均有很强的活性，极易配对形成不溶性AlFx二胶状络合物，当AlFx二浓度达到一定程度时会抑制石灰石的溶解速度，降低石灰石的反应活性，即所谓“封闭”石灰石，出现脱硫“盲区”。烟气中粉尘含量过高时，粘附在除雾器板片上的烟尘也相应增加，飞灰与烟气中残留的SO2、SO3及浆液相互作用后形成硅酸盐硬垢，飞灰本身所含有的SiO2,Al2O3及可溶性盐也形成硬垢，附着在除雾器板面上，造成板片结垢和堵塞，导致除雾器局部区域烟气流速超过临界流速，撕裂板片上己经形成的液膜，使烟气中夹带的液量骤然增大，并且其中大粒径的液滴明显增多，即所谓的“二次带水”，破坏除雾器的正常工作。同时，高粉尘浓度的原烟气经过GGH换热片时，粉尘就会在换热片上沉积。随着运行时间的增长，吸附在换热片上的硬垢越积越多，最终堵塞换热片间隙，导致系统总压降上升。由于高粉尘烟气恶化了除雾器的性能，烟气中的石膏浆液颗粒无法被有效捕捉，附着在GGH换热片上，加剧了GGH结垢堵塞。同时，粉尘中80%是Al2O3和SiO2，这两种物质相当于磨具的材料，非常坚硬且表面粗糙的不规则颗粒，在高速流动中会增大对浆液泵、喷嘴、旋流子、搅拌器、浆液管道的磨损。祁君田研究也表明，较高的烟尘浓度进入脱硫系统时，脱硫副产品石膏“白度”达不到综合利用要求。据统计到2008年底，我国燃煤电厂己有3亿kW机组安装了湿法烟气脱硫装置，按1台300MW机组燃用含硫量为1%的煤种，年运行5000一6000h计算，全年燃煤电厂将产生5000一6000万t脱硫石膏，而2012年中国脱硫装机己达6.8亿kW，脱硫石膏量己翻番，如此巨量的脱硫石膏堆弃将会产生严重的二次污染。袋式除尘器出口排放浓度普遍为30mg/m³，如果设计采用水刺滤料或覆膜滤料，出口排放浓度近乎实现“零”排放，这为下游湿法脱硫设备的安全可靠长期运行提供了强有力的保障。