三、主要脱硫参数的影响

　　脱硫反应的主要参数有温度、Ca/S比、流速、停留时间、流场分布、消石灰品质、压力降、雾滴粒经。

　　1、温度

　　温度是影响脱硫反应推动力的主要因素之一，脱硫塔出口温度高低是通过喷水量控制的。反应温度与露点温度的差值常称近露点温度(ADST)。表面未被增湿的Ca(OH)2(S)是没有活性的，与SO2(g)反应较慢。为使反应进行，必须在烟气中喷入雾化水。喷水量越大，ADST越小，烟气湿度大，水滴碰撞并捕捉脱硫剂几率增加，浆液滴含水量大，浆液完全蒸发所需时间延长，反应时间增加；另一方面，温度低，反应速率越快。综合作用下，脱硫效率随ADST降低呈指数增长，即使Ca/S比低和Ca(OH)2活性不高也有很高的脱硫效率。喷水降温对脱硫效率具有显著效果。但ADST也不是越低越好，ADST越低，脱硫塔出口温度低，会造成塔内物料粘结、湿壁，严重时造成入口烟道和脱硫塔堵塞，甚至会影响后面布袋除尘器和风机运行。湿度过高，水分完全蒸发时间越长，塔高增加，投资和运行费用增加。

　　通常烟气结露点一般在48℃-51℃，系统一般在结露点温度15℃—20℃以上运行。如从18℃降低至11℃，脱硫效率会提高约30%，温差降到11℃以下，操作运行极为困难。

　　2、Ca/S比

　　工业上的Ca/S比是指参加化学反应的总钙量与总硫量的比，亦称有效Ca/S比。

　　相同温度下，影响反应速率最重要的是Ca(OH)2(l)和SO2(g)浓度。Ca/S比小，烟气中的SO2不能完全反应，脱硫效率低。随着Ca2+浓度增加，Ca/S比逐渐增大，液滴传质阻力减小，颗粒溶解阻力减小，反应传质推动力增大，脱硫效率提高明显，Ca/S比太高，造成Ca2+浓度过量，SO2从气相向液相扩散、溶解和电离成为控制反应的主要步骤，Ca2+有效利用率下降，脱硫效率增势趋缓，同时运行成本上升。一般设计Ca/S比1.2-1.5。据有关报道，当Ca/S比达到1.5，脱硫效率约为90%，此时约40%的脱硫剂不能被有效利用。如果提高脱硫效率达到97%以上时，Ca/S比通常不再作为考核指标。

　　有30%-40%的活性钙来自于外循环中灰的补充，外循环灰的引入延长了脱硫剂与烟气中SO2的接触反应时间，提高了Ca2+的有效利用率也提高了脱硫效率。

　　3、流速

　　烟气流速是烟气流量与脱硫塔内过流面积的比值。根据《火电厂烟气脱硫工程技术规范烟气循环流化床法》(HJ/T178-2005)标准，塔内循环建立后粉尘浓度按标准状态下0.8～1Kg/m3设计，操作速度为3.5-5m/s，一般为4.5m/s。文丘里喉口35-40m/s，最高到60m/s。若要求提高脱硫效率，塔内物料浓度达到2Kg/m3，塔内流速选取必须保证流化速度大于床层灰的沉降速度。塔容积一定时，塔内流速选取越大，停留时间越短，对反应越不利。

　　4、停留时间

　　停留时间是吸收塔有效高度与烟气流速的比值。停留时间越长，脱硫剂与SO2反应越彻底，脱硫效率越高。据报道，脱硫效率在90%时，停留时间至少在4s以上。最大粒径大于100μm的消石灰浆雾滴，在70-80℃反应条件下，需5s以上才能充分蒸发，才不致于对后续的除尘器、引风机等设备造成积灰影响。烟气在脱硫塔内的停留时间最大设计为8s。一般要求停留时间大于液滴干燥时间即可，过大会增加脱硫塔的设备投资。延长停留时间可减小Ca/S比，可以减少运行费用，并对后续除尘有利。

　　5、流场分布

　　脱硫系统一般设计为：锅炉→电除尘→脱硫塔→布袋除尘器→引风机→烟囱。

　　烟气单侧从下部引入脱硫塔，经七管式文丘里进行整流。流畅均布是通过复杂的计算机模拟实现的。如果流场不均出现湍流和偏心，湿壁现象不可避免，严重时整个系统不能稳定运行。

　　稳定的流场，关键在于建立稳定的静压分布和均匀的速度分布。外循环灰采用空气斜槽输送，并防止循环灰板结(湿度小于3%)，入塔前为稳定流化状态，以便于很好融入流化床层中，是实现外部连续供应的关键。

　　6、生石灰和消石灰品质

　　生石灰要求：CaO>85%，T60<4min，粒度<1mm。高品质的消石灰需要高品质的生石灰。消石灰浓度一般为90%以上，最低不能小于85%。消石灰的粒径越小，比表面积大，脱硫剂与SO2的接触面积就越大，反应速率越高。消石灰杂质多，颗粒大，会增加动力消耗和还会增加磨损输灰管道的风险，从而增加运行和围护成本。

　　7、压力降

　　建立稳定的流化床床层是保证脱硫效率和运行稳定的关键。循环流化床内的固体颗粒浓度是侧面反映流化床运行正常的重要参数，浓度一般为1kg/m3-2kg/m3。在实际运行中通过设定吸收塔的进出口压差来实现调节床内的固体颗粒浓度，通过调节斜槽流量控制阀来控制脱硫塔内的压降。

　　正常情况下压差为600Pa—1200Pa，超出范围内时，控制系统自动调整输灰斜槽流量控制阀。

　　利用吸收塔进口烟道的静压低于引风机出口静压，不需要另外安装风机，通过再循环烟道将引风机下游的部分净烟气送回脱硫塔入口。

　　净烟气再循环挡板门的开度是根据锅炉出口烟气量的变化自动控制的，只要锅炉出口烟气量下降到正常满负荷运行工况下烟气量设定值的70%以下时，挡板门将自动开启并根据烟气量变化自动跟踪调节，相应的滞后时间不超过2分钟，确保塔内烟气流速趋于稳定，防止“塌床”。