图1 故障电流互感器

　　吸收塔浆池中的亚硫酸钙的氧化是利用空气中的氧气进行的，不再加入硫酸或其他化合物。因为JBR提供了高效的气-液接触方式, 通过鼓泡装置,烟气均匀地扩散到浆液中，从而可以在稳定和可靠的基础上高效地脱出SO2和粉尘，使得JBR达到很高的性能。
　　(3) 石灰石浆液制备系统。本项目使用的石灰石是经过处理的,粒径小于20mm,所以不设石灰石预破碎系统。在石灰石卸到石灰石卸料斗后，用斗式提升机和皮带式输送机将其送到石灰石储存仓。 石灰石储存仓给料机将石灰石送到湿式球磨机。用湿式球磨机将石灰石磨成石灰石浆液。经过旋流器再分离石灰石浆液中25%的固体颗粒。石灰石浆液储存在石灰石浆液储存箱，并用石灰石浆液泵将其送到吸收塔。粒径超过要求的颗粒送回湿式球磨机。
　　(4) 石膏脱水系统。吸收塔的石膏浆液通过石膏浆液排出泵送入石膏旋流器进行浓缩，浓缩后的石膏浆液进入真空皮带脱水机。经脱水处理后的石膏表面含水率已不超过10%。脱水后的石膏储存在石膏仓内存放待运。石膏旋流分离出来的溢流液一部分进入废水箱，由废水旋流给料泵送入废水旋流器，并送至废水处理系统，底流则返回吸收塔的石灰石浆液循环箱，并用石灰石浆液循环泵将其送到石灰石旋流分离器进行粗颗粒的分离。
　　为了控制脱硫石膏中Cl^-离子等成分的含量，确保脱硫石膏品质，在石膏脱水过程中用工艺水对石膏及滤布进行冲洗。石膏过滤水收集在滤液水箱中，并且由滤液水泵将其送到吸收塔和湿式球磨机。
　　(5) 废水输送系统。2台炉设置1套废水排放系统，进一步分离来自石膏旋流站的液体。湿式石灰石—石膏脱硫工艺需向系统外排放一定量的废水，以降低吸收浆液中可溶离子的浓度（如Cl^-，Mg2+等）。
　　废水由废水给水泵将固体含量小于1.2%的废水旋流器溢流液送到废水处理系统。 废水水力旋流器下流水回送到吸收塔
　　(6) 工艺水系统。工艺水取自发电厂供水系统。2套脱硫系统共用1个补给水箱。由3台补给水泵供给取自补给水箱的脱硫系统工艺水。
　　(7) 废水处理系统。废水处理的过程是：①废水进入第1反应器并添加硝石灰(Ca(OH)2)和HCl进行中和，使pH值约等于7。硫酸钙与废水中的F-发生反应生成不溶性CaF2。化学反应式为2F-+Ca2+→CaF2↓。②进入第1凝结箱， 在这里添加聚合剂使固体颗粒聚合，然后进入第1沉淀箱，絮状沉淀物将沉淀在此沉淀箱内。③进入第2反应器-1，在这里添加HCl调整pH值，使pH值达到3.5±0.5,然后添加促凝剂(AlCl3)以形成小尺寸絮状氟化氢氧化物。然后,进入第2反应器-2，在这里加入石灰以便进行中和，使pH≈7.0，并且添加固化剂固化重金属。然后，进入第2凝结箱。在这里将添加聚合剂，形成大尺寸絮状物。最后，流入第2沉降箱，大尺寸絮状物将沉淀于此。
　　第1和第2沉淀箱里的部分污泥(沉淀物)将回到第1和第2反应器，维持各自反应器内浆液的浓度保持不变。
　　第1和第2沉淀箱内剩余的污泥(沉淀物)将流入污泥收集器。剩余的污泥将在这里沉积、变厚，变厚的污泥将被送到脱水装置 (在本废水处理装置范围之外)。 浮在污泥收集器上面的漂浮物将被送回第1反应器。
　　(8) 吸收塔紧急系统。2台吸收塔共用1套紧急浆液箱。在吸收塔紧急情况下和大修期间，吸收塔内的石膏浆液被送到紧急浆液箱。在重新起动之前， 紧急浆液箱内的浆液回送到反应塔。

2 pH值的控制

2.1 CT-121工艺的特点
　　CT-121工艺的特点是使用了JBR。在JBR中，烟气通过喷射器直接喷散到洗涤液中，取消了浆液喷淋装置和再循环泵。经处理后的烟气经过烟气升气管进入上层的混气室，然后经除雾器和烟囱排出。取消了复杂的浆液再循环系统，简化了工艺过程，也降低了能耗，因而使基础建设和运行费用都有所减少。
　　随着烟气中的SO2成分被JBR所吸收，JBR的pH值将会降低，从而JBR对SO2成分的吸收性能也随之减弱,这时，给鼓泡塔供给石灰石浆液，使其pH值稳定。通过调节石灰石浆液供给阀的开度来调节石灰石浆液的供给量，从而达到控制鼓泡塔的pH值的目的。
　　CT-121工艺中最重要的一个改进是它的低pH值运行（4.0～6.0）,而其他的FGD工艺的pH值则为5～7。低pH运行的优点是：
　　(1) 避免了通常会发生的吸收塔结垢和堵塞问题；
　　(2) 加强了亚硫酸钙到硫酸钙的氧化过程；
　　(3) 改善了石灰石的溶解度和利用率。pH值降低0.1，氢离子浓度相应增10倍，因此也增加了石灰石的溶解度。
　　(4) 由于H2SO3在被石灰石中和之前就急剧被氧化为H2SO4，因此在JBR中SO2的吸收基本上与溶解的碱性物质无关。
2.2 pH值控制原理
　　图2给出了台山电厂1号机组168h试运转期间，鼓泡塔中pH值与脱硫效率的关系。

图2 pH值与脱硫效率的关系

　　由图2可见,在不同的pH值下脱硫效率是不同的，所以对pH值的控制对于整个脱硫系统有着至关重要的影响。pH值的控制原理图见图3。

图3 JBR中pH值控制原理图

　　pH值的控制回路采用的是串级控制，主调节回路的反馈信号是JBR内的pH值，它与设定值1比较后的偏差值进入PID①控制器,然后PID①控制器输出经过函数发生器FX4修正后作为主回路的输出。入口烟气流量经过函数发生器FX1后与SO2浓度相乘, 相乘结果分为两路，一路经过函数发生器FX2后作为PID①控制器的变化系数；另一路则经过函数发生器FX3后与发电机功率的微分信号相加后作为主调节回路的前馈信号。该前馈控制能较为有效地控制负荷较大变化时的扰动。石灰石浆液流量作为副调节回路的反馈信号与设定值2进行比较,其偏差值送入PID②控制器。PID②控制器的输出控制石灰石浆液供给阀的开度。快速调节的副回路可以较快地克服石灰石浆液流量带来的扰动。
　　由于该控制回路采用的是串级控制，所以有两种控制方式：
　　(1) 单级调节。当设定值2功能块在手动时，设定值2功能块输出操作员输入的流量设定值，在和石灰石浆液流量比较后调节偏差值送入PID②控制器。控制器的输出控制石灰石浆液供给阀的开度。这时该回路只控制石灰石浆液流量，不控制pH值。
　　(2) 串级调节。当设定值2功能块投入自动后，设定值2功能块输出PID①控制器的输出和主调节回路的前馈信号的叠加值，不再接受人为设定。然后输出值同样和石灰石浆液流量比较后的调节偏差值送入PID②控制器。控制器的输出控制石灰石浆液供给阀的开度。这时该回路为串级调节，不但能控制石灰石浆液流量，而且可以控制pH值。
　　台山电厂1号机组FGD 168h试运转期间的pH值和石灰石流量的曲线见图4。

图4 pH值-石灰石流量曲线

　　在实际调试过程中发现pH的控制存在以下问题：
　　(1) 石灰石的流量总存在一定的波动。由于pH值为H+浓度的自然对数，pH值的微小变化就会带来H+浓度的较大变化，所以为了保证pH值的稳定性，从而要求大量OH-来中和，石灰石的流量就会存在一定的波动。
　　(2) 不能大幅改变pH的设定值。因为pH值降低0.1，相应的氢离子H+浓度会增10倍，所以大幅改变pH将会极大影响石灰石浆液的活性,而非活性部分因没有反应能力而影响整个脱硫系统的运行，所以修改pH的设定值要相当慎重。

3 鼓泡塔技术的优点和实际效果

3.1 优点
　　(1) 二氧化硫脱除率高。SO2的吸收发生在JBR中，随着JBR浸液深度的增加，脱硫效率也相应提高。浸液深度和脱硫率之间的关系是通过大量的CONTROL-121运行装置的运行数据总结得出的。
　　(2) 粉尘排放量减少。由于气液接触面积大和接触区烟气滞留时间长，对于1μm以下的粉尘，JBR的脱除率高于传统的喷淋工艺。
　　(3) 不易结垢。在CT-121工艺中，不会出现结垢。由于SO2被吸收后就立即被就地氧化，所以不容易生成中间产物亚硫酸钙，而且低pH值环境，也会很好地抑制结垢的发生。
　　(4) 装置被简化，可靠性高。将SO2的吸收、氧化、中和、结晶以及除尘等工艺过程合并到一单独的气-液-固相反应器中进行。CT-121工艺机理是非常简单的，在其设计中，液相吸收剂是连续相，而烟气是离散相。烟气通过鼓泡喷射到塔内的吸收浆液中，因此消除了临界传质和临界化学反应速度的局限性，从而避免了结垢和堵塞，使脱硫效率较高。
　　(5) 烟气流量分配优良。对于鼓泡塔，克服浸深液度产生的压降，使原烟气仓成为一个天然的均压箱，而大压降保证了烟气流量的均匀分配，使得每个喷射管喷出烟气在很大范围内是等速的、均匀的，因此鼓泡塔工艺能够确保在15%～100%负荷范围内运行，而不降低脱硫性能。
　　(6) 无废水运行稳定。与其他工艺不同的是CT-121工艺实际上并不需要化学需氧量（COD）。这是非常重要的优点。这就使CT-121装置产生的废水COD很小，可以很容易得到排放。
　　(7) 石灰石利用率非常高。在CT-121工艺的酸性环境下，石灰石的溶解是非常迅速的。此外氧化空气将CO2从溶液中排挤掉，进一步加速了石灰石的溶解。因此，CT-121工艺中的石灰石的利用率非常高。
　　(8) 除雾器效率高且可靠。
　　(9) 运行成本低，生成大颗粒、高质量的石膏晶体。
3.2 实际效果
　　该套装置于2004年11月18日通过168h试运行，试运行期间脱硫率在95％以上，脱硫效率曲线见图5。

图5 脱硫效率曲线

4 结束语

　　由于台山电厂的汽机、锅炉、发电机均为国产设备，所以实践证明CT-121技术在国产600MW机组上的应用是成功的。鼓泡塔脱硫技术作为湿法脱硫的一种，其工艺简单、脱硫率高和建设费用较低，因此本文介绍的脱硫装置可为国内其他电厂脱硫项目提供了借鉴和参考。

5 参考文献

［1］ 赵 敏.目前我国火电厂烟气脱硫工程概况及其建设特点.电力建设，2002，23(1)：3～5.
［2］ 葛 旻.集散控制系统在烟气脱硫中的应用.电务设备，2003，4(2)：76～78.