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摘 要：在石灰石-石膏湿式脱硫工艺系统中，使用脱硫增效剂提高脱硫系统浆液的反应能力，从而提高脱硫效率和石灰石粉的使用率，达到最新的环保排放要求，这是目前石灰石-石膏湿式脱硫系统运行过程中常用的方法，文章主要探讨脱硫增效剂对石灰石-石膏湿式脱硫系统的影响。
关键词：脱硫增效剂;石灰石-石膏湿式脱硫系统;影响
石灰石-石膏湿式脱硫是目前世界上最主要的烟气脱硫技术，这项技术最普遍的技术难点就是脱硫使用的石灰石粉的利用率、脱硫效率、设备结垢、腐蚀等，特别是最新的《火电厂大气污染物排放标准》GB 13223-2011出台后，在重点区域SO2排放浓度不超过50mg/Nm3，这就给石灰石-石膏湿式脱硫系统运行带来了巨大的压力。在烟气量、FGD入口原烟气SO2浓度突变升高时，造成脱硫吸收塔内反应加剧，CaCO3含量减少，PH值降低，若此时脱硫吸收塔石灰石浆液供浆流量投自动，自动加大石灰石浆液供浆量以提高吸收塔的PH值，但是由于烟气中的SO2和CaCO3反应加剧，吸收塔浆液中CaSO3·1/2H2O含量大量增加，如果此时不增加氧量使CaSO3·1/2H2O迅速反应生成CaSO4·2H2O，则由于CaSO3·1/2H2O溶解性较强，先溶于水中，而CaCO3溶解较慢，过饱和后形成固体沉积，这种现象称为“石灰石盲区”。石灰石盲区易发生在机组快速升负荷时，机组的烟气流量快速增加，如果FGD入口SO2含量过高，就会造成FGD出口SO2排放浓度快速升高甚至超标。在环保要求异常严格的今天，出现环保数据异常，会给运行人员调整带来很大的难度，最有效的调整方式就是启动备用浆液循环泵或者添加脱硫增效剂。备用浆液循环泵启动准备时间过长，启动后脱硫效率也不会马上下降，所以很容造成环保排放数据小时均值超标。添加脱硫增效剂是最简单、最有效的提高脱硫效率、降低二氧化硫排放浓度方法，一般添加脱硫增效剂5分钟后，FGD出口二氧化硫排放浓度就会快速降低，同时还能减缓脱硫系统浆液管道的结垢，从而提高系统的可靠性。
石灰石-石膏湿式脱硫的化学反应过程由以下5个过程组成：
1. SO2由气相主体穿过气-液相界的扩散、溶解;
2. 溶解SO2的水合;
3. CaCO3的溶解、电离;
4. 亚硫酸钙生产;
5. 亚硫酸钙被氧化生成硫酸钙。
脱硫吸收塔内的化学反应过程是根据双模理论进行分布研究的，脱硫增效剂正是根据双模理论进行研发的。脱硫过程中，石灰石与SO2的反应速度受控于CaCO3的溶解速度，CaCO3在水中的溶解度较小，改善CaCO3在水中的溶解问题，将会对整个脱硫效率有较大的提高，经研究发现，在脱硫吸收塔中大量的CaCO3是以微小颗粒状态存在的，在这些微球表面，存在着双模效应，严重影响了液体中硫的传质，脱硫增效剂采用针对CaCO3表面物性饿活性剂和催化剂来减弱和消除双模效应，同时配合化学隧道形成剂来渗透进入CaCO3的微球表面遍布的微孔和裂纹，制造无数的从微球体表面到内部的隧道，使的液体中硫的传质从这些微孔和裂纹顺利引入，大大加快了石灰石与硫的反应速度。脱硫增效剂的主要成分有：脱硫反应催化剂、表面活性剂、化学隧道形成剂（含羧基类盐）。目前，市场上的脱硫增效剂种类繁多，主要分为有机和无机两大类，主流是有机类的脱硫增效剂。脱硫增效剂对脱硫系统的影响是巨大的。我公司在进行脱硫增效剂添加试验时，脱硫增效剂添加5分钟后，脱硫效率从96%缓慢上升至99%，在停运一台脱硫浆液循环泵后，脱硫效率扔有97%，经过一个星期的试验证明，一台机组一天脱硫系统添加脱硫增效剂的费用约3000元，停运一台浆液循环泵能够节约电费6000元，一天节约3000元的厂用电，从而达到降低厂用电的目的。
脱硫增效剂的主要作用有，第一，降低脱硫吸收塔内浆液反应所需的气液比，降低脱硫吸收塔的动力消耗，从而降低运行费用;第二，降低脱硫吸收塔内浆液的PH值;第三，所消耗的氧量小，易于氧化亚硫酸钙;第四，石灰石利用效率得到提高;第五，脱硫系统浆液管道结垢减少;第六，增强了脱硫系统对煤质硫份变化的适应能力。当烟气量或者煤质硫份突然升高时，根据现场实际运行情况合理添加脱硫增效剂，能够满足最新环保排放的要求。
脱硫系统添加增效剂也有一些缺点。第一，脱硫增效剂的使用量会随着脱硫系统的运行时间的增加而增加，这会是脱硫增效剂的使用费用不断增加;第二，添加脱硫增效剂增加了脱硫系统内的杂质，需要加大脱硫废水的排放量达到平衡，给脱硫废水处理系统运行增加了压力;第三，目前脱硫吸收塔溢流管路偶见大量泡沫出现，是否是由添加脱硫增效剂造成的，还需要进一步的观察、分析。
目前，各电力研究院和大学研究室缺少对脱硫增效剂的研究結论，只是脱硫增效剂厂家和各电厂之间进行厂内的脱硫增效剂添加试验，没有权威机构对脱硫增效剂在脱硫系统运行起到作用的评论，所以我们不能只看短期内脱硫增效剂对脱硫系统运行起到的作用，还要长期的、全面的从脱硫增效剂添加的运行中总结经验、分析利弊。提高脱硫效率，还是要从脱硫系统改造、设备升级、优化运行方式等方面着手，不能依赖长期添加脱硫增效剂来满足环保排放要求。
关键词：脱硫增效剂;石灰石-石膏湿式脱硫系统;影响
石灰石-石膏湿式脱硫是目前世界上最主要的烟气脱硫技术，这项技术最普遍的技术难点就是脱硫使用的石灰石粉的利用率、脱硫效率、设备结垢、腐蚀等，特别是最新的《火电厂大气污染物排放标准》GB 13223-2011出台后，在重点区域SO2排放浓度不超过50mg/Nm3，这就给石灰石-石膏湿式脱硫系统运行带来了巨大的压力。在烟气量、FGD入口原烟气SO2浓度突变升高时，造成脱硫吸收塔内反应加剧，CaCO3含量减少，PH值降低，若此时脱硫吸收塔石灰石浆液供浆流量投自动，自动加大石灰石浆液供浆量以提高吸收塔的PH值，但是由于烟气中的SO2和CaCO3反应加剧，吸收塔浆液中CaSO3·1/2H2O含量大量增加，如果此时不增加氧量使CaSO3·1/2H2O迅速反应生成CaSO4·2H2O，则由于CaSO3·1/2H2O溶解性较强，先溶于水中，而CaCO3溶解较慢，过饱和后形成固体沉积，这种现象称为“石灰石盲区”。石灰石盲区易发生在机组快速升负荷时，机组的烟气流量快速增加，如果FGD入口SO2含量过高，就会造成FGD出口SO2排放浓度快速升高甚至超标。在环保要求异常严格的今天，出现环保数据异常，会给运行人员调整带来很大的难度，最有效的调整方式就是启动备用浆液循环泵或者添加脱硫增效剂。备用浆液循环泵启动准备时间过长，启动后脱硫效率也不会马上下降，所以很容造成环保排放数据小时均值超标。添加脱硫增效剂是最简单、最有效的提高脱硫效率、降低二氧化硫排放浓度方法，一般添加脱硫增效剂5分钟后，FGD出口二氧化硫排放浓度就会快速降低，同时还能减缓脱硫系统浆液管道的结垢，从而提高系统的可靠性。
石灰石-石膏湿式脱硫的化学反应过程由以下5个过程组成：
1. SO2由气相主体穿过气-液相界的扩散、溶解;
2. 溶解SO2的水合;
3. CaCO3的溶解、电离;
4. 亚硫酸钙生产;
5. 亚硫酸钙被氧化生成硫酸钙。
脱硫吸收塔内的化学反应过程是根据双模理论进行分布研究的，脱硫增效剂正是根据双模理论进行研发的。脱硫过程中，石灰石与SO2的反应速度受控于CaCO3的溶解速度，CaCO3在水中的溶解度较小，改善CaCO3在水中的溶解问题，将会对整个脱硫效率有较大的提高，经研究发现，在脱硫吸收塔中大量的CaCO3是以微小颗粒状态存在的，在这些微球表面，存在着双模效应，严重影响了液体中硫的传质，脱硫增效剂采用针对CaCO3表面物性饿活性剂和催化剂来减弱和消除双模效应，同时配合化学隧道形成剂来渗透进入CaCO3的微球表面遍布的微孔和裂纹，制造无数的从微球体表面到内部的隧道，使的液体中硫的传质从这些微孔和裂纹顺利引入，大大加快了石灰石与硫的反应速度。脱硫增效剂的主要成分有：脱硫反应催化剂、表面活性剂、化学隧道形成剂（含羧基类盐）。目前，市场上的脱硫增效剂种类繁多，主要分为有机和无机两大类，主流是有机类的脱硫增效剂。脱硫增效剂对脱硫系统的影响是巨大的。我公司在进行脱硫增效剂添加试验时，脱硫增效剂添加5分钟后，脱硫效率从96%缓慢上升至99%，在停运一台脱硫浆液循环泵后，脱硫效率扔有97%，经过一个星期的试验证明，一台机组一天脱硫系统添加脱硫增效剂的费用约3000元，停运一台浆液循环泵能够节约电费6000元，一天节约3000元的厂用电，从而达到降低厂用电的目的。
脱硫增效剂的主要作用有，第一，降低脱硫吸收塔内浆液反应所需的气液比，降低脱硫吸收塔的动力消耗，从而降低运行费用;第二，降低脱硫吸收塔内浆液的PH值;第三，所消耗的氧量小，易于氧化亚硫酸钙;第四，石灰石利用效率得到提高;第五，脱硫系统浆液管道结垢减少;第六，增强了脱硫系统对煤质硫份变化的适应能力。当烟气量或者煤质硫份突然升高时，根据现场实际运行情况合理添加脱硫增效剂，能够满足最新环保排放的要求。
脱硫系统添加增效剂也有一些缺点。第一，脱硫增效剂的使用量会随着脱硫系统的运行时间的增加而增加，这会是脱硫增效剂的使用费用不断增加;第二，添加脱硫增效剂增加了脱硫系统内的杂质，需要加大脱硫废水的排放量达到平衡，给脱硫废水处理系统运行增加了压力;第三，目前脱硫吸收塔溢流管路偶见大量泡沫出现，是否是由添加脱硫增效剂造成的，还需要进一步的观察、分析。
目前，各电力研究院和大学研究室缺少对脱硫增效剂的研究結论，只是脱硫增效剂厂家和各电厂之间进行厂内的脱硫增效剂添加试验，没有权威机构对脱硫增效剂在脱硫系统运行起到作用的评论，所以我们不能只看短期内脱硫增效剂对脱硫系统运行起到的作用，还要长期的、全面的从脱硫增效剂添加的运行中总结经验、分析利弊。提高脱硫效率，还是要从脱硫系统改造、设备升级、优化运行方式等方面着手，不能依赖长期添加脱硫增效剂来满足环保排放要求。