引言：燃煤机组烟气脱硫装置采用石灰石－石膏湿法脱硫，采用一炉一塔系统布置。单台锅炉100%BMCR工况时FGD系统全烟气脱硫率不小于98.6%，吸收塔有效容积约为1380m3，入口SO2设计浓度为2500mg/Nm3出口SO2排放执行35mg/Nm3标准以下。目前脱硫系统超低排放改造后，脱硫电耗较高，掺烧高硫煤和机组深调时对于环保排放存在较大压力，为提高脱硫效率并降低脱硫能耗，使用了国内生产的脱硫增效剂，在1号机组脱硫系统进行了试验，并对试验效果做了经济性分析。
1 脱硫增效剂的作用机理
石灰石-石膏湿法烟气脱硫增效剂指通过改善碳酸钙的溶解性、提高 SO2的溶解率、提高分散性降低结垢、加快氧化速率与结晶速率等措施来提高脱硫效率并降低运行成本的添加剂。脱硫增效剂主要利用有机羟酸的缓冲作用，使脱硫传质过程发生改变，反应式如下:
式（1）加速CaCO3在水中的溶解，缩短HCO3-和OH-的析出时间，提高碱性溶液的活性；式( 2) 可加速SO2在水中的溶解，缩短HSO3-的析出时间，提高HSO3-氧化速率，提高氧气的利用率。增效剂附着于生成物硫酸盐晶体颗粒表面，改变结晶体表面结构，通过改变各晶面的相对生长速率来控制晶型，强化石膏结晶生成[1]，阻碍成垢的微晶粒子间相互连接碰撞，起到分散作用[2]，避免硫酸钙与亚硫酸钙混合垢形成，降低浆液循环泵结垢磨损，避免了氧化风管的结垢堵塞，提高系统稳定性。同时，吸收塔中加入脱硫增效剂时，可以调节塔内pH，起到缓冲作用，将 pH 稳定于合适工作范围内，达到扩散和强化传质的效果。
2脱硫增效剂的应用试验
2.1添加脱硫增效剂应具备的基本条件
（1）试验期间，电除尘器高/低压设备运行正常，电场全部投入，运行参数调整至最佳状态，达到设计除尘效率；
（2）石灰石品质稳定，碳酸酸钙含量≥92%、石灰石粉粒径≤20mm；
（3）石灰石浆液浓度符合脱硫系统验的计要求，浆液含固量维持在30%左右；
（4）脱硫系统DCS系统上所有主要监测仪表应显示正常；
（5）试验前脱硫主要参数应达到稳定，吸收塔浆液pH值调整5.3～5.7范围内；吸收塔浆液密度控制在1120～1130kg/m3内；
（6）脱硫系统主要设备稳定运行，石膏脱水系统和废水排放系统运行正常。
2.2 脱硫增效剂添加试验工况及入口含硫控制要求
2号吸收塔浆液池有效容积控制在1380m3左右，负荷在250MW-270MW范围，入口SO2浓度为1300mg/Nm3~1500mg/Nm3，出口SO2在排放标准35mg/Nm3以下。2号吸收塔有四台浆液循环泵，功率分别为A泵500kw、B泵500kw、C泵450kw、D泵710kw。由近几年的运行数据可知1号吸收塔三台及以上浆液循环泵运行时长为101天,故试验准备三台及以上浆液循环泵。试验周期共10天，因试验数据较多，故选取48小时数据为主要分析依据。
2.3 脱硫增效剂添加试验步骤
（1）初次向吸收塔地坑内投加脱硫增效剂1100kg，地坑搅拌器连续搅拌，确保药剂的快速溶解和扩散均匀，多次排放塔内浆液通过地坑泵打入吸收塔内，控制塔内增效剂浓度在700～800mg/L范围内。
（2）每24h补充加药60kg，因1号吸收塔24h内脱石膏及废水排放量约60t左右，将会带走少部分塔内的脱硫增效剂，降低塔内增效剂的浓度。
（3）石膏脱水系统和废水排放正常使用，保证1号吸收塔内浆液含固量和Cl-浓度。
（4）选择性进行停浆试验，当脱硫系统控制在稳定状态时，然后停止供浆，记录运行数据。若脱硫效率持续降低时，恢复供浆。
（5）停泵试验，在脱硫效率较高时进行试验，将系统控制在稳定状态，然后停止一台浆液循环泵，记录运行数据。若净烟气SO2持续上升无法调整时，立即启动备用浆液循环泵。
3 脱硫增效剂效果分析
3.1 SO2减排效果分析
在负荷、入口SO2 浓度、浆液PH值和浆液循环泵运行方式等工况基本相的情况下，添加脱硫增效剂前后的SO2排放数据如表1
表1 2号吸收塔添加增效剂前后的数据
从表1可知，保持浆液循环泵运行D/B/C同时运行的工况下，加药后净烟气SO2浓度的变化趋势可以看到，由原来的平均值18.44mg/Nm3下降到 7.3mg/Nm3，脱硫效率由原来的平均值 98.93%提高到99.31%，脱硫增效剂的明显地提高了脱硫效率，净烟气 SO2排放量降低，SO2减排的效果明显，可执行“低于国家或省规定的污染物排放限值50%以上”的排放标准，实现减半征收排污费的目的。
3.2节能效果分析
在负荷和入口SO2浓度等工况基本相同的情况下，入口 SO2浓度在 1300mg/Nm3~1400mg/Nm3时，加药后待吸收塔系统稳定后，停运D循环泵,保持B和 C浆液循环泵运行，以下是1号机组加药后停运D循环泵前后的运行数据对比。 
表2 2号吸收塔停运D浆液循环泵前后的数据
从表2可以看到，加药后的脱硫系统在停运一台浆液循环泵后，净烟气排放浓度和脱硫效率均能达到标准。1号脱硫系统试验之前与2号机组的脱硫耗电率相差不大，试验期间 1号机组脱硫耗电率较2号组最少降低 0.1%，最多可降低 0.19%，其节能效果显著。
3.3稳定性效果分析
通过每天定时向系统内添加60kg增效剂，在试验期间1号吸收塔系统通过运行B、C两台浆液循环泵可保证净烟气SO2浓度达标排放，药剂的持续性效果很好，可持续降低系统运行的能耗。表3是 1号机组加药后的十天运行的部分数据。在试验期间，#1机组脱硫系统运行稳定，PH值易控制，石灰石耗量明显降低，1号塔石膏品质明显提升，后续脱水系统运行稳定，石膏含水率进一步降低。 
表3 2号吸收塔加药停泵后续运行数据
4经济效益分析
1、降低脱硫耗电量：以1号机组试验数据为基准，从停泵节能效果分析可知，按停运1台710KW浆液循环泵为例，用脱硫增效剂后其系统电耗可下降 710kW/h，若每年运行时间按5000h 、上网电价0.25元/度计算则可节省88.75万元，去除增效剂的费用 21.76万元（每年需用增效剂13.6 吨，按每吨增效剂 1.6 万元计），则每年可产生直接经济效益约 66.99万元，经济效果显著。
2、减少排放税：通过使用添加剂，提高脱硫效率，减少硫化物污染物的排放量，减少排污费用。
3、减少浆液循环泵的维修费用：脱硫增效剂具有减少系统腐蚀结垢的作用[3]，减少了泵的磨损和备品备件的消耗，同时停用了1台浆液循环泵，检修维护费用也相应降低，同时也增加了备用泵，提高了设备的可靠性。
4、提高高硫煤掺烧比例：脱硫增效剂的使用提高了吸收塔设计裕量，从而可以加大高硫燃煤用量，赚取高硫粉煤与低硫煤之间的价格差值，此项费用统计到全年，效益非常可观。
5、脱硫增效剂添加后，氧化空气利用率和氧化效果提高，石灰石耗量降低，石膏品质变好，脱水周期减少，降低了脱水系统和磨制系统的电耗。
5结语
在湿法石灰石-石膏脱硫系统中，脱增效剂改善了碳酸钙的溶解性，提高了SO2的溶解率，加快了氧化速率与结晶速率，提高了分散性降低结垢，从而提高系统运行的可靠性和稳定性[4]，降低脱硫系统的运行成本。脱硫增效剂同时还可以提高运行操作的灵活性，拓展燃煤硫分的适应范围，这样既降低了投资成本和运行费用，也确保硫化物达标排放，实现企业经济高效益的目的。
参考文献
[1]汪黎东，赵毅，李蔷薇，等．添加剂促进亚硫酸钙氧化的实验研究[J]．环境污染治理技术与设备，2006，7(4)：41-45．
[2]柳杨．综述脱硫增效剂对 WFGD 的影响[J]．锅炉制造，2011，(2)脱硫系统中加入脱硫增效剂时，可以调节 pH，起到缓冲作用，将 pH 稳定于合适工作范围内，达到强化传质和扩散的效果。
[3]北京博奇电力科技有限公司6 湿法脱硫系统安全运行与节能降耗［;］6 北京: 中国电力出版社，57476.
[4]董丽彦，程恺豪，柳雷，等．湿式石灰石—石膏法脱硫增效剂机理研究[J]．广东化工，2014，41(18)：133-134)
