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石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)中的問題
石灰石－石膏濕法脫硫技術(shù)中的問題
朱治利
（廣安發(fā)電有限責(zé)任公司，四川廣安 638017）
摘 要：介紹了石灰石－石膏濕法脫硫技術(shù)中的問題及處理方法，設(shè)計(jì)運(yùn)行中的幾個(gè)重要參數(shù)，采用的新技術(shù)。
關(guān)鍵詞：濕法脫硫；技術(shù)
1 石灰石－石膏系統(tǒng)中吸收塔的結(jié)垢問題
1．1 結(jié)垢機(jī)理
1）石膏終產(chǎn)物超過了懸浮液的吸收極限，石膏就會(huì)以晶體的形式開始沉積，當(dāng)相對(duì)飽和濃度達(dá)到一定值時(shí)，石膏晶體將在懸浮液中已有的石膏晶體表面進(jìn)行生長，當(dāng)飽和度達(dá)到更高值時(shí)，就會(huì)形成晶核，同時(shí)，晶體也會(huì)在其它各種物體表面上生長，導(dǎo)致吸收塔內(nèi)壁結(jié)垢。
2）吸收液pH值的劇烈變化，低pH值時(shí)，亞硫酸鹽溶解度急劇上升，硫酸鹽溶解度略有下降，會(huì)有石膏在很短時(shí)間內(nèi)大量產(chǎn)生并析出，產(chǎn)生硬垢。而高pH值亞硫酸鹽溶解度降低，會(huì)引起亞硫酸鹽析出，產(chǎn)生軟垢。在堿性pH值運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生碳酸鈣硬垢。
1．2 解決辦法
1）運(yùn)行控制溶液中石膏過飽和度最大不超過130％。
2）選擇合理的pH值運(yùn)行，尤其避免運(yùn)行中pH值的急劇變化。
3）向吸收液中加入二水硫酸鈣或亞硫酸鈣晶種，以提供足夠的沉積表面，使溶解鹽優(yōu)先沉積在表面，而減少向設(shè)備表面的沉積和增長。
4）向吸收液中加入添加劑如：鎂離子、乙二酸。乙二酸可以起到緩沖pH值的作用，抑制二氧化硫溶解，加速液相傳質(zhì)，提高石灰石的利用率。鎂離子的加入生成了溶解度大的MgCO3，增加了亞硫酸根離子的活度，降低了鈣離子濃度，使系統(tǒng)在未飽和狀態(tài)下運(yùn)行，以防止結(jié)垢。另外，氫氧化鎂或碳酸鎂的溶解度遠(yuǎn)較石灰石大，所以設(shè)計(jì)中為了降低液氣比，采用石灰石中添加氫氧化鎂或碳酸鎂，稱加強(qiáng)鎂石灰石－石膏法。在當(dāng)?shù)劓V鹽產(chǎn)量豐富的情況下，是有很大優(yōu)勢(shì)的，其效果高于傳統(tǒng)石灰石－石膏法。
2 脫硫系統(tǒng)的腐蝕與防腐
2．1 腐蝕機(jī)理
1）煙氣中的SO2、HCl、HF等酸性氣體在與液體接觸時(shí)，生成相應(yīng)的酸液，
2－－2－其SO3、Cl、SO4對(duì)金屬有很強(qiáng)的腐蝕性，對(duì)防腐內(nèi)襯亦有很強(qiáng)的擴(kuò)散滲透破壞作用。
2）金屬表面與水及電解質(zhì)形成電化學(xué)腐蝕，在焊縫處比較明顯。
3）結(jié)晶腐蝕，溶液中的硫酸鹽和亞硫酸鹽隨溶液滲入防腐內(nèi)襯及其毛細(xì)孔
內(nèi)，當(dāng)系統(tǒng)停運(yùn)后，吸收塔內(nèi)逐漸變干，溶液中的硫酸鹽和亞硫酸鹽析出并結(jié)晶，隨后體積發(fā)生膨脹，使防腐內(nèi)襯產(chǎn)生應(yīng)力，尤其是帶結(jié)晶水的鹽在干濕交替作用下，體積膨脹高達(dá)幾十倍，應(yīng)力更大，導(dǎo)致嚴(yán)重的剝離損壞。
4）環(huán)境溫度的影響。由于GGH故障或循環(huán)液系統(tǒng)故障，導(dǎo)致塔內(nèi)煙溫升高，其防腐材料的許用應(yīng)力隨溫度升高而急劇降低。溫度急劇變化，由于防腐內(nèi)襯與基體的膨脹系數(shù)不同，導(dǎo)致不同步的膨脹，因應(yīng)力使內(nèi)
www.ishadingyu.com 襯粘接強(qiáng)度下降。由于溫度的上升，降低了內(nèi)襯材料的耐腐蝕性和抗?jié)B透性，加速了內(nèi)襯老化，由于防腐內(nèi)襯施工中存在如氣泡、裂紋等缺陷，受熱應(yīng)力作用迅速發(fā)展，介質(zhì)滲透進(jìn)去后又起到了加速作用。5）漿液中由于含有固態(tài)物，落下時(shí)對(duì)塔內(nèi)物質(zhì)有一定的沖刷作用，特別是對(duì)于塔內(nèi)的凸出物區(qū)。
2．2 防腐技術(shù)
1）合理控制pH值。
2）選擇合理的FGD煙氣入口溫度，并選擇與之相配套的防腐內(nèi)襯，選擇與入口煙溫，塔內(nèi)設(shè)計(jì)溫度不相匹配的內(nèi)襯材料是致命的錯(cuò)誤。
3）嚴(yán)格把握防腐內(nèi)襯的施工質(zhì)量。
4）由于吸收塔一般現(xiàn)場(chǎng)制作，必須在吸收塔制作過程中保證焊口滿焊，焊縫光滑平整無缺陷，內(nèi)支撐件及框架不能用角鋼、槽鋼、工字鋼，應(yīng)用圓鋼、方鋼為主，外接管不能用焊接，要用法蘭連接。
5）選擇合理的防腐材料。對(duì)于靜態(tài)設(shè)備的防腐，主要有兩種，第一種，在炭鋼本體襯防腐材料，第二種，利用耐腐蝕的合金材料。采用防腐內(nèi)襯，主要材料為玻璃鱗片樹脂和橡膠內(nèi)襯及玻璃鋼。
玻璃鱗片抗?jié)B透性非常優(yōu)秀，施工方便，易修復(fù)，耐磨性稍有欠缺，耐溫性從珞璜電廠使用效果來看，也不是很理想。橡膠內(nèi)襯耐磨性好，有良好的彈性和松弛應(yīng)力，但橡膠對(duì)熱老化敏感，容易老化，施工難度大，從重慶電廠來看，橡膠內(nèi)襯最后的一道閉和縫很不容易處理好，失效一般從那道縫開始，修補(bǔ)困難，粘接強(qiáng)度也不理想。
玻璃鋼當(dāng)溫度低于80℃時(shí)，能安全的運(yùn)行，超過80℃，玻璃鋼材質(zhì)就不適合，所以采用玻璃鋼必須有可靠措施控制入口煙溫和塔內(nèi)溫度。
近來，國際上開發(fā)出一些高性能的防腐涂料，成本低，效果據(jù)說也很優(yōu)良，但國內(nèi)沒有業(yè)績。
采用耐腐蝕合金材料造價(jià)昂貴，國外尤其是美國應(yīng)用較多，不太適合中國國情，其主要材料有高硅鑄鐵，超低炭鋼如316L和317L，或者是鎳基合金。但效果反映不是很好。近來，又出現(xiàn)一些非金屬材料如花崗巖及陶瓷，其防腐耐蝕性能優(yōu)良，但制作困難。
對(duì)于動(dòng)態(tài)設(shè)備防腐耐磨，主要采用鑄鐵＋橡膠襯里，或炭鋼＋橡膠襯里，或直接用不銹鋼制作，對(duì)于GGH和BUF等大型設(shè)備，除了選用合適的材料外，其合理的工藝流程和布置位置，布置方式顯得更加重要。
3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)行中的幾個(gè)重要參數(shù)
3．1 吸收液的pH值
從二氧化硫的吸收來講，高的pH值有利于二氧化硫的吸收，pH值＝6時(shí)，二氧化硫吸收效果最佳，但此時(shí)，亞硫酸鈣的氧化和石灰石的溶解受到嚴(yán)重抑制，產(chǎn)品中出現(xiàn)大量難以脫水的亞硫酸鈣，石灰石顆粒，石灰石的利用率下降，運(yùn)行
成本提高，石膏綜合利用難以實(shí)現(xiàn)，并且易發(fā)生結(jié)垢，堵塞現(xiàn)象。而低的pH值有利于亞硫酸鈣的氧化，石灰石溶解度增加，按一定比例鼓入空氣，亞硫酸鈣幾乎可以全部得到就地氧化，石灰石的利用率也有提高，原料成本降低，石膏的品質(zhì)得到保證。但低的pH值使二氧化硫的吸收受到抑制，脫硫效率大大降低，當(dāng)pH＝4時(shí)，二氧化硫的吸收幾乎無法進(jìn)行，且吸收液呈酸性，對(duì)設(shè)備也有腐蝕。
3．2 液氣比
液氣比也是設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要參數(shù)，它在數(shù)字上就是石灰石－石膏法脫硫系統(tǒng)操作線的斜率。它決定了石灰石的耗量，由于石灰石－石膏法中二氧化硫的吸收過程是氣膜控制過程，相應(yīng)的，液氣比的增大，代表了氣液接觸的機(jī)率增加，脫硫率相應(yīng)增大。但二氧化硫與吸收液有一個(gè)氣液平衡，液氣比超過一定值后，脫硫率將不在增加。此時(shí)，由于液氣比的提高而帶來的問題卻顯得突出，出口煙氣的霧沫夾帶增加，給后續(xù)設(shè)備和煙道帶來玷污和腐蝕；循環(huán)液量的增大帶來的系統(tǒng)設(shè)計(jì)功率及運(yùn)行電耗的增加，運(yùn)行成本提高較快，所以，在保證一定的脫硫率的前提下，可以盡量采用較小的液氣比。
3．3 系統(tǒng)傳質(zhì)性能
系統(tǒng)傳質(zhì)性能越好，系統(tǒng)的脫硫率就越高。系統(tǒng)傳質(zhì)系數(shù)與物系、填料、操作溫度、壓力、溶質(zhì)濃度、氣、液、固三者的接觸程度有關(guān)。選擇合理的吸收塔，提高煙氣流速，有利于提高系統(tǒng)傳質(zhì)速率，減少傳質(zhì)阻力，在優(yōu)化脫硫效率的同時(shí)，還能降低投資成本，降低運(yùn)行成本。
3．4 石灰石粒度
參與反應(yīng)的石灰石顆粒越細(xì)，在一定的質(zhì)量下，其表面積越大，反應(yīng)越充分，吸收速率越快，石灰石的利用率越高，但在使用同樣的研磨系統(tǒng)前提下，石灰石出料粒度越細(xì)，研磨系統(tǒng)消耗的功率及電耗越大。所以在選擇石灰石粒度時(shí)，應(yīng)找到反應(yīng)效果與電耗的最佳結(jié)合點(diǎn)。
3．5 Cl－含量
氯離子含量雖然很小，但對(duì)脫硫系統(tǒng)有著重大的影響。首先，由于SO2、H2SO3、H2SO4、HCl在吸收塔中很快與堿性物發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸鈣和氯化鈣，由于硫酸鈣幾乎不溶于水，SO42－濃度非常小，可以忽略不計(jì)，相比之下，氯化鈣極易溶于
－2－－水所以Cl的濃度相對(duì)較大，其腐蝕影響就比SO4大得多，如果Cl沒有被及時(shí)排除，降低濃度，將造成很大的腐蝕破壞。Cl－在脫硫系統(tǒng)中是引起金屬腐蝕和
－－6應(yīng)力腐蝕的重要原因，當(dāng)Cl含量超過20 000×10時(shí)，不銹鋼已不能正常使用，
－需要用氯丁橡膠，玻璃鱗片做內(nèi)襯。當(dāng)Cl濃度超過60 000×10－6時(shí)，則需更換
昂貴的防腐材料。
其次，氯離子還能抑制吸收塔內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)，改變pH值，降低SO42－去除率；消耗石灰石等吸收劑；氯化物又抑制吸收劑的溶解；由于抑制了石灰石的溶解，使石膏中的石灰石含量增加，而工業(yè)要求較高品質(zhì)的石膏中石灰石含量不超過2％。
－－ Cl含量增加引起石膏脫水困難，使其含水量大于10％。Cl含量增加嚴(yán)重降低石膏品質(zhì)，因?yàn)楣I(yè)上對(duì)石膏中的Cl－含量有嚴(yán)格的要求，Cl－超標(biāo)使石膏板不能成型，綜合利用困難。
氯化物的增加，使吸收液中不參加反應(yīng)的惰性物質(zhì)增加，漿液的利用率下降，要達(dá)到預(yù)想的脫硫率，就得增加溶液和溶質(zhì)，這就使得循環(huán)系統(tǒng)電耗增加。 綜合而言，氯在系統(tǒng)中主要以氯化鈣形式存在，去除困難，影響脫硫效率，后續(xù)處理工藝復(fù)雜，設(shè)計(jì)工藝中必須充分考慮其影響。
4 幾項(xiàng)新技術(shù)
下面介紹幾個(gè)在傳統(tǒng)石灰石－石膏法基礎(chǔ)上發(fā)展起來的幾項(xiàng)新技術(shù)，其在國外都有成功的應(yīng)用，但在國內(nèi)尚未有業(yè)績。
4．1 加裝托盤
美國在空塔的基礎(chǔ)上，為提高空塔脫硫率，在空塔上部加裝了托盤，托盤上開孔，開孔率30％～50％，噴嘴噴出的漿液噴到托盤上，而煙氣由下向上從托盤孔中均勻地通過，通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，使用托盤可以使煙氣分布均勻，最重要的是，它可以增大氣液接觸面積，進(jìn)而降低了液氣比，節(jié)約了功率及電耗。 500 MW容量，其配套的FGD入口二氧化硫濃度1 800×10－6，脫硫率90％，吸收劑為石灰石的條件下，采用托盤與不采用托盤的系統(tǒng)做了一個(gè)比較，前者液氣比降低了27％，總功率降低了710 kW。
試驗(yàn)中其噴嘴為碳化硅，托盤采用合金多孔托盤。
4．2 LS－2系統(tǒng)
由ABB公司在傳統(tǒng)的空塔技術(shù)上發(fā)展起來的，其核心技術(shù)就是采用了較高的煙氣流速，同時(shí)，為了消除高煙氣流速帶來的問題，保持和提高脫硫率，又采用了獨(dú)特的噴嘴布置，新型的除霧器；超細(xì)的石灰石粒度。
煙氣流速傳統(tǒng)設(shè)計(jì)為3．048 m／s左右（液柱塔要設(shè)計(jì)得高一些），LS－2系統(tǒng)設(shè)計(jì)的煙氣流速提高到4．572 m／s，最高可以在5．489 m／s的流速下運(yùn)行。ABB公司這樣設(shè)計(jì)的技術(shù)依據(jù)是石灰石－石膏法中，二氧化硫的吸收屬于氣膜控制過程，而對(duì)于氣膜控制過程，煙氣流速的提高，可以減少氣膜阻力，使得氣體與液體都分散得更為均勻，氣液兩相接觸面積增大，脫硫系統(tǒng)的總的傳質(zhì)速率將迅速提高，在保證脫硫率的前提下，可以大大降低液氣比，總電耗得到顯著的降低。
為了適應(yīng)高的煙氣速率，ABB公司對(duì)噴嘴的布置采取了特殊的方案，具體的布置方式由于無實(shí)物和資料介紹，無法了解，但總的來說，與傳統(tǒng)的噴嘴布置相比，其布置更為緊湊，密度更大，相互交叉重疊較多，相信是為了在更短的時(shí)間內(nèi)漿液能和煙氣中的二氧化硫充分的反應(yīng)。估計(jì)因?yàn)閲娮斓闹丿B度很大，所以ABB公司設(shè)計(jì)的噴嘴層數(shù)減少了，相應(yīng)的，吸收塔的高度可以降低。
高的煙氣流速帶來的幾個(gè)問題之一就是出口煙氣霧沫夾帶增多，這樣會(huì)給吸收塔后的一系列設(shè)備及管道帶來嚴(yán)重的玷污和腐蝕，且由于含水量增大，相同的溫度下，煙囪出口產(chǎn)生白煙幾率增加。傳統(tǒng)的除霧器在如此高的煙氣流速下無法達(dá)到額定的除霧率，國外資料表明，傳統(tǒng)的除霧器設(shè)計(jì)煙速為3 m／s左右，超過3．66 m／s，即使二級(jí)除霧器也會(huì)產(chǎn)生明顯的霧沫攜帶。ABB公司采用了新型的除霧器來解決這個(gè)問題。傳統(tǒng)的除霧器都是垂直布置在吸收塔的上部，而ABB的試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，除霧器水平布置對(duì)煙氣流速的容忍極限大大提高，水平布置的臥式除霧器能在高達(dá)6．1 m／s的煙氣流速下可靠除去霧沫�；谶@一實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這種新型除霧器被設(shè)計(jì)成二級(jí)，第一級(jí)為斜度300的大霧滴除霧器，它的任務(wù)是除去煙氣中的大霧滴，為第二級(jí)除霧器提供分布均勻的煙氣流，第二級(jí)為水平布置的臥式除霧器，這種設(shè)計(jì)能可靠的除去高速煙氣中夾帶的大量霧沫，且由于第一級(jí)有300的傾斜度，不會(huì)產(chǎn)生積水堵塞。
前面提到由于噴嘴布置更為緊湊，液氣比顯著降低，都使吸收塔的直徑和高度減小，投資成本降低，運(yùn)行電耗降低，但由于吸收塔相對(duì)減小，而石灰石的溶解度一定，故液體中的石灰石減少，pH值將降低，低的pH值不利于二氧化硫的
吸收，當(dāng)pH值低至4時(shí)，二氧化硫的吸收幾乎停止，為了保持液體合適的pH值，必須在二氧化硫與石灰石反應(yīng)時(shí)，保證有充足的石灰石迅速溶進(jìn)液體，要保證這個(gè)速率，就要求石灰石與液體有非常大的表面接觸面積，傳統(tǒng)的石灰石粒度（250目，90％通過）已不能滿足這個(gè)要求，需要尋求更細(xì)的石灰石粒度，如果采用傳統(tǒng)的球磨機(jī)，就需要消耗更多的電能，運(yùn)行成本將得到提高，經(jīng)濟(jì)性下降。 ABB公司采用了一種主設(shè)備叫輥輪磨粉機(jī)的全干式研磨系統(tǒng)，這套系統(tǒng)沒有找到具體的設(shè)備結(jié)構(gòu)資料，甚至連圖片介紹也沒有，僅僅了解到系統(tǒng)的入口粒徑不超過40 mm，未經(jīng)處理的煙氣被用來驅(qū)動(dòng)磨粉機(jī)和烘干石灰石，從磨制系統(tǒng)排除來的煙氣返回到吸收塔進(jìn)行處理，石灰石制備和處理是一個(gè)全干的系統(tǒng)，并包含一個(gè)巧妙的干式注入系統(tǒng)以防止粉塵返回系統(tǒng)。其具體的工作過程及原理尚未了解到。這一石灰石磨制系統(tǒng)在美國國內(nèi)與傳統(tǒng)的濕式球磨機(jī)相比，據(jù)說工程造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用大大降低，節(jié)約電耗十分明顯，最關(guān)鍵的一點(diǎn)：石灰石出口粒度為325目（95％通過），滿足LS－2系統(tǒng)要求。
ABB的輥輪磨機(jī)與傳統(tǒng)濕式磨機(jī)相比，ABB公司稱其電耗，工程投資，運(yùn)行成本，安裝周期都遠(yuǎn)低于后者，這種比較估計(jì)是在石灰石入口粒徑相同，出口粒徑也相同的前提下，但不知325目（95％通過）的輥輪磨機(jī)與250目（90％通過）的濕式球磨機(jī)相比，其電耗、投資、運(yùn)行成本，安裝周期有無優(yōu)勢(shì)。只有這樣比較才有實(shí)際的意義。
另一方面，瑞士斯維達(dá)拉公司介紹，濕式磨機(jī)與干式磨機(jī)相比，前者電耗、投資、噪音都遠(yuǎn)低于后者，其濕式磨機(jī)的優(yōu)勢(shì)更為明顯。這和ABB公司的結(jié)論有些矛盾，故兩者的結(jié)論均有待進(jìn)一步調(diào)研。
超細(xì)的石灰石顆粒確實(shí)對(duì)降低液氣比起到了很好的效果，它是為適應(yīng)吸收塔尺寸減少而設(shè)計(jì)的，但反過來有使吸收塔尺寸的進(jìn)一步減少提供了可能，塔內(nèi)反應(yīng)更充分，石灰石利用率進(jìn)一步提高。電耗方面：全干的輥輪磨機(jī)節(jié)約了電耗；液氣比的減少使持液量減少，循環(huán)液量減少，循環(huán)泵等設(shè)備的節(jié)電效果顯著。同時(shí)，取得了這些優(yōu)勢(shì)后，它并沒有犧牲系統(tǒng)的脫硫率，并且提高了脫硫率。 LS－2系統(tǒng)代表了先進(jìn)的緊湊的高效的濕法脫硫工藝，ABB公司稱，總體上，LS－2系統(tǒng)與目前其它最先進(jìn)的相同容量的濕法脫硫工藝相比，可節(jié)約大約15％～30％的總投資，降低10％～20％的電耗，工期也得到縮短（在美國俄亥俄州的一個(gè)電廠中，LS－2系統(tǒng)示范工程，處理500 MW容量的鍋爐煙氣，從設(shè)計(jì)開始到投產(chǎn)時(shí)間為22個(gè)月）。
可以總結(jié)LS－2系統(tǒng)成本的下降主要得益于以下幾點(diǎn)：吸收塔尺寸的減少；傳質(zhì)阻力的減少；吸收液總量的減少；石灰石的利用率提高；取得更細(xì)的石灰石顆粒的同時(shí)，卻大大降低了系統(tǒng)總電耗。
4．3 CT－121系統(tǒng)
由日本千代田公司開發(fā)的第二代煙氣脫硫系統(tǒng)，又稱千代田工藝。其核心技術(shù)是噴泡塔（噴射式鼓泡反應(yīng)塔，GBR），其工作過程如下：煙氣從引風(fēng)機(jī)進(jìn)入反應(yīng)塔，經(jīng)過垂直的煙氣分配器以一定的壓力進(jìn)入漿液，形成一定高度的噴射氣泡層，在漿液上層進(jìn)行氣液傳質(zhì)，吸收二氧化硫與粉塵。二氧化硫與碳酸鈣生成亞硫酸鈣，同時(shí)，按一定比例向塔內(nèi)注入空氣，亞硫酸鈣被氧化成硫酸鈣，潔凈煙氣經(jīng)除霧器排入煙囪，石灰石漿液直接用泵泵入反應(yīng)塔，當(dāng)漿液濃度達(dá)30％時(shí)，引入脫水機(jī)脫水得二水硫酸鈣。
該工藝對(duì)于煙氣不需降溫，所以可以省去昂貴且易腐蝕的煙氣加熱器，脫硫和除塵同時(shí)進(jìn)行，效果都很好，碳酸鈣利用率高達(dá)99％，100 MW級(jí)機(jī)組的CT－
121系統(tǒng)試驗(yàn)采用不同硫份的煤種，不同品質(zhì)的石灰石，其石灰石的利用率均超過97％，脫硫率大于98％，除塵率大于90％，試驗(yàn)中采用了玻璃鋼代替?zhèn)鹘y(tǒng)的橡膠內(nèi)襯。100 MW機(jī)組CT－121系統(tǒng)，由于吸收塔流程短，不設(shè)石灰石漿液循環(huán)系統(tǒng)，如果加上可以不設(shè)除塵器，CT－121系統(tǒng)比相同容量的傳統(tǒng)FGD系統(tǒng)投資低20％，占地少35％，但公司已有高性能的除塵器，估計(jì)初投資節(jié)省的比例不會(huì)這么高。運(yùn)行費(fèi)用，由于不設(shè)漿液循環(huán)系統(tǒng)，電耗將大幅度下降，且不用加任何添加劑，運(yùn)行費(fèi)用如果控制得當(dāng)，可望比傳統(tǒng)FGD降低50％。在低的pH值條件下，不存在結(jié)垢和堵塞問題，對(duì)負(fù)荷適應(yīng)性強(qiáng)，最值得強(qiáng)調(diào)的是：控制系統(tǒng)十分簡(jiǎn)單。
該系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)整參數(shù)如下：通過調(diào)整反應(yīng)塔的煙氣壓力損失及塔內(nèi)漿液的pH值來控制脫硫率；改變石灰石漿液液面調(diào)整反應(yīng)塔壓力損失，液面高度增加，脫硫率也隨之增加。
缺點(diǎn)：吸收過程中由于壓力阻力較大，動(dòng)力消耗相對(duì)較大；煙氣由于從液體中涌出，煙溫很低，煙氣再熱系統(tǒng)消耗的能量也較大；由于在低pH值下運(yùn)行，設(shè)備需做耐酸防腐。
4．4 優(yōu)化雙循環(huán)濕式洗滌工藝（DLWS）
簡(jiǎn)單的說，就是單塔兩段法，其設(shè)計(jì)依據(jù)為：石灰石的溶解，亞硫酸鈣的氧化跟二氧化硫的吸收是一個(gè)矛盾的過程，其所需的pH環(huán)境不同，石灰石的溶解和亞硫酸鈣的氧化需要較低的pH值，當(dāng)pH值約為4時(shí)，其效果達(dá)到最佳，當(dāng)pH值約為6時(shí)，石灰石的溶解和亞硫酸鈣的氧化難以進(jìn)行；二氧化硫的吸收環(huán)境需要高的pH值，當(dāng)pH值約為6時(shí)，其吸收效果達(dá)到最佳，當(dāng)pH值約為4時(shí)，二氧化硫的吸收幾乎不能進(jìn)行。
傳統(tǒng)的單塔對(duì)兩者進(jìn)行了折中，但DLWS系統(tǒng)將吸收塔通過集液斗分為兩部分：上循環(huán)和下循環(huán)。上循環(huán)為二氧化硫的吸收段，上循環(huán)最佳的pH值為6，此時(shí)，二氧化硫的吸收效果達(dá)到最佳。上循環(huán)中的漿液來自吸收塔外的漿液槽，然后對(duì)煙氣洗滌后經(jīng)集液斗又回流到吸收塔外的漿液槽，石灰石按比例加入到此漿液槽中進(jìn)入系統(tǒng)。下循環(huán)為氧化冷卻段，下循環(huán)的漿液來自吸收塔外漿液槽的溢流液及石膏脫水系統(tǒng)的回用水，其運(yùn)行的最佳pH值為4，此時(shí)，石灰石溶解和亞硫酸鈣的氧化達(dá)到最佳，石灰石的利用率得到最大的提高，亞硫酸鈣的氧化幾乎達(dá)到100％，石膏中的亞硫酸鈣的含量減少到了最低。同時(shí)，由于HCL和HF的溶解度較大，所以在下循環(huán)中基本都被吸收，這在設(shè)備防腐中有著重大意義。 總結(jié)DLWS系統(tǒng)的特點(diǎn)如下：
1）冷卻池的低pH值運(yùn)行狀態(tài)有利于提高石灰石的利用率，并使亞硫酸鹽幾乎就地氧化。
2）上循環(huán)的較高pH值保證了二氧化硫的高吸收率。
3）煙氣中的HCl和HF幾乎在冷卻循環(huán)中被完全去除，可以將具有腐蝕的氯化物限制在洗滌器下部很小的范圍內(nèi)�？梢栽谖账煌恢檬褂貌煌牟牧�，而不必為防腐蝕在全塔使用較貴的合金。
4）漿液內(nèi)的pH值幾乎不隨煙氣中的二氧化硫的濃度波動(dòng)而變化。
5）吸收循環(huán)中的氯化物很低，大約只有冷卻池循環(huán)的十分之一，保證了二氧化硫的吸收率，大大降低了吸收段材料的防腐要求。
6）上循環(huán)中含有過量的石灰石（大約過量20％）及形成的碳酸氫鈣在反應(yīng)過程中具有良好的緩沖效果，即使煙氣入口濃度及流量發(fā)生較大變化也能保證高的脫硫效率及穩(wěn)定操作。
7）由于系統(tǒng)能自動(dòng)控制在最佳的pH值范圍內(nèi)，不隨氣流及二氧化硫負(fù)荷變化的影響，故控制系統(tǒng)能比較簡(jiǎn)單。
8）由于冷卻循環(huán)pH較低，在一定去除水平下對(duì)石灰石的粒徑要求可以放寬，大約可以節(jié)約40％左右的用于研磨石灰石的能量。
9）在同一個(gè)塔中將兩個(gè)區(qū)域分開，使各個(gè)過程都保持最佳的化學(xué)條件，這種設(shè)計(jì)具有很大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，也是雙循環(huán)脫硫工藝可同時(shí)獲得較高脫硫效率和優(yōu)質(zhì)商品石膏。
10）集液斗有導(dǎo)流板，導(dǎo)流板的設(shè)計(jì)使得塔內(nèi)氣流分布均勻，氣液接觸良好，減少了死角和渦流現(xiàn)象，提高了塔的空間利用率，使塔高降低。
11）由于上部回路pH高，在事故性霧沫夾帶時(shí)，氣流中含有的霧滴pH高，且有過量的石灰石，故對(duì)塔以后的設(shè)備（包括脫硫風(fēng)機(jī)）及管道腐蝕很小。
12）由于上下回路分開，液體分流使系統(tǒng)所需的事故漿池體積大為減少降低了造價(jià)。
13）系統(tǒng)電耗明顯降低，原因如下：
（1）上回路在高pH值運(yùn)行，所需液氣比低，漿液量少，泵可以選小。
（2）塔高相對(duì)低，循環(huán)泵所需壓頭低。
（3）系統(tǒng)對(duì)石灰石粒度要求降低，使磨機(jī)功率大大降低，大約40％左右。
（4）氧化條件很好，氧化池液面低，氧化空氣的量和壓頭均可以降低。
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