燃煤電廠煙氣中的SO2占有較大比例,解決燃煤電廠煙氣脫硫系統(tǒng)運行優(yōu)化,不但能夠降低空氣中的SO2含量,還能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升,具有較高的經(jīng)濟(jì)性。
我國在燃煤電廠的煙氣脫硫研究起步較早,但發(fā)展的速度比較慢。通過對燃煤電廠煙氣脫硫系統(tǒng)運行優(yōu)化,實現(xiàn)運行成本的降低具有重要的意義。
1燃煤電廠煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展
實際應(yīng)用中,濕法煙氣脫硫技術(shù)得到了深人的研究,發(fā)展比較快,先后發(fā)展出了石灰石-石膏法脫硫技術(shù),這種技術(shù)在濕法煙氣脫硫中具有典型行。在此,我們結(jié)合石灰石-石膏法脫硫技術(shù)對燃煤電廠煙氣脫硫系統(tǒng)運行優(yōu)化和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行研究。
2石灰石-石膏法脫硫技術(shù)簡介
石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)應(yīng)用比較廣泛,在我國許多大型燃煤發(fā)電廠都發(fā)揮了重要的作用。石灰石-石膏法脫硫流程(見圖1)。
圖1石灰石-石膏法脫硫工藝流程圖
這種技術(shù)具有較高的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。在脫硫后,能夠產(chǎn)生脫硫副產(chǎn)品石膏,便于綜合利用,提高經(jīng)濟(jì)效益。石灰石-石膏脫硫系統(tǒng)由石灰石漿制備系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)、煙氣再熱系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)和廢水處理系統(tǒng)組成,要實現(xiàn)脫硫系統(tǒng)的優(yōu)化,就要結(jié)合在各個系統(tǒng)脫硫中發(fā)揮的作用,使各系統(tǒng)運行能夠達(dá)到最佳的匹配度,實現(xiàn)效益的增加,成本的降低。
2.1脫硫過程
電除塵器中會存在較多的煙氣,煙氣中含有大量的SO2和硫化物,煙氣進(jìn)人到吸收塔,在吸收塔內(nèi)與石灰漿液結(jié)合,產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),在反應(yīng)的過程中,漿液中的部分水分會被蒸發(fā),使煙氣進(jìn)一步冷卻,這樣反復(fù)吸收,能將95%的含硫化物氣體消除。
2.2石灰石活性
石灰石活性在石灰石-石膏法脫硫技術(shù)中極為重要,影響到石灰石活性的因素較多,其中主要的因素為pH值和溫度。這兩項因素對脫硫反應(yīng)速度具有較大影響,同時,通過反應(yīng)速度的提高,能夠在材料使用上、人工成本上和設(shè)備運行的電耗方面降低費用,提高生產(chǎn)效率。因此,在燃煤電廠煙氣脫硫系統(tǒng)運行優(yōu)化時,常常會在pH值和溫度方面著手,使多方面因素能夠?qū)崿F(xiàn)最佳匹配度,實現(xiàn)效益最大化。
3煙氣脫硫系統(tǒng)優(yōu)化的可行性
3.1吸收系統(tǒng)的優(yōu)化
3 .1 .1 pH值
脫硫的過程就是化學(xué)反應(yīng)的過程,pH值如果太高,會對設(shè)備有較大的損傷;pH值過低又會對反應(yīng)起到抑制的作用,并且造成石灰石漿液的損耗,同時增加電力的消耗,使成本增加。結(jié)
合實驗測得的結(jié)論(見表1),符合漿液循環(huán)泵數(shù)量與pH值對照,能夠保證脫硫效率(90%以上),使石灰石粉耗降低。
表1漿液循環(huán)泵與pH值對照
3.1.2吸收塔液位
石灰石與鍋爐煙氣中的SO2反應(yīng)需要具有合適的空間,空間太小會造成SO2氣體外泄,空間過大會使?jié){液反應(yīng)過度。因此,要通過液位的掌握,對反應(yīng)空間合理控制,吸收塔液位一般控制在7.3一7.8m最佳。
3.1.3石灰石的精細(xì)度
石灰石粉精細(xì)度越高,與煙氣中的SO2接觸面積越大,反應(yīng)的速度越快。但是提高石灰石的精細(xì)度也意味著成本的提高,這就需要達(dá)到一個最佳值,才能實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。通過實驗比較,得出石灰石粉達(dá)到250目,90%的過篩率效果最佳,相比200目90%過篩率,提高脫硫效率0.5%,降低了石灰石的使用量。
3.1.4負(fù)荷的影響
運行5臺漿液循環(huán)泵時,額定負(fù)荷下,脫硫效率達(dá)到92%,在低負(fù)荷下,達(dá)到脫硫效率95%(見表2)。
3.2煙氣系統(tǒng)優(yōu)化
通常情況下,使用2臺增壓風(fēng)機(jī),采用并聯(lián)的方式運行,實現(xiàn)脫硫生產(chǎn)。在額定的負(fù)荷下進(jìn)行脫硫,能夠滿足正常的生產(chǎn)需求;如果在低負(fù)荷情況下使用2臺增壓風(fēng)機(jī)對鍋爐負(fù)壓產(chǎn)生較大的影響,不利于安全生產(chǎn)的要求。而兩臺增壓風(fēng)機(jī)的耗電量很大,增加了生產(chǎn)中的耗電量,因此,在滿足符合鍋爐總風(fēng)量與除塵器壓差的前提下,要進(jìn)行多次的調(diào)整,獲取最佳的運行方式。
表2 5臺漿液循環(huán)泵工作時,不同負(fù)荷脫硫效率比較
3.3脫硫增效劑的使用
脫硫系統(tǒng)的反應(yīng)速度對生產(chǎn)效率具有較大的影響,通過脫硫增效劑的使用,能夠加快脫硫系統(tǒng)的反應(yīng)速度,使石灰石粉的用量下降,減少設(shè)備電耗和人工費用,從而實現(xiàn)成本的降低。
4煙氣脫硫系統(tǒng)優(yōu)化效果分析
4.1 pH值調(diào)整的效果
在5臺漿液循環(huán)泵同時運行情況下,pH值保持在5.5 --6.0為最佳值,當(dāng)4臺也將循環(huán)泵同時運行情況下,pH值在5.8 -- 6.2區(qū)間為最佳值,石灰石粉按照500元//t(全國均價)計算,每個值班能夠節(jié)約1639元,每天4個值班可節(jié)約1639 x 4=6556元。
4.2液位調(diào)整效果
脫硫吸收塔石膏漿液液位對反應(yīng)的速度具有較大影響,液位最佳值在7.3一7.8m,相對于7.3m以下,能夠把脫硫效率提高0.5%以上。燃煤量按照20000t/d(以張家口發(fā)電廠為例)計算(煤種硫成分按照0.7%計算),SO2的產(chǎn)量為280t/d。如果能夠把脫硫的效率提高0.5,每天能夠減少1.4t的SO2排量,排污費按照1000元//t計算,能節(jié)約排污費1400元//d。
4.3石灰石粉精細(xì)度調(diào)整效果
采用250目石灰石粉,90%過篩率,提高脫硫效率0.5 %。燃煤量按照20000t/d(硫成分按照煤種0.7%計算))S02的產(chǎn)量為280t/d。如果能夠把脫硫的效率提高0.5%,每天能夠減少1.4t的SO2排量,排污費按照1000元//t計算,能節(jié)約排污費1400元//d 。
4.4加入增效劑調(diào)整效果
脫硫增效劑又叫脫硫添加劑,脫硫催化劑,利用高分子物質(zhì)作為原材料,經(jīng)過物化加工生產(chǎn)出的對煙氣脫硫具有催化作用的添加劑。在生產(chǎn)過程中增添加增效劑,吸收塔的脫硫效率提高了2.04%,實現(xiàn)了生產(chǎn)效率提高的同時,提高了經(jīng)濟(jì)性。
5結(jié)語
實現(xiàn)硫化系統(tǒng)的升級,提高硫化效率,降低成本,實現(xiàn)社會效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙豐收,是我國電力工作者一直在探討的問題,希望本文的分析探討,能夠給我國燃煤電廠煙氣脫硫系統(tǒng)運行升級方面帶來一點參考。