《1000MW机组塔式炉脱硫增效剂的应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《1000MW机组塔式炉脱硫增效剂的应用（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、【Word版本下载可任意编辑】 1000MW机组塔式炉脱硫增效剂的应用 湿法烟气脱硫(Wet Flue Gas Desulfurization， WFGD)是世界上大规模商业化应用的脱硫方法之一。湿法烟气脱硫工艺投资较高，运行能耗很高，并且随着国家污染物排放标准要求的提高，部分火电厂出口SO2已经达不到排放要求。脱硫增效剂是一种专业应用于电厂脱硫工艺，能够提高脱硫效率的化学药剂，具有无毒、增效效果明显并且不会对系统产生不良影响的优点。某1000MW机组为提高脱硫效率并且降低脱硫工艺能耗，使用了英国宝莱尔公司(Polymer Tech.)生产的脱硫增效剂开展了试验，使用增效剂后脱硫效率明显提高，
2、并且起到了显著的节能效果，增效剂的添加对浆液及石膏品质无不良副作用，而且未发现其对系统及设备有任何不良影响。 1 引言 石灰石-石膏湿法烟气脱硫(WFGD)工艺具有技术成熟、脱硫效率高、吸收剂来源丰富并且价格低廉、副产品可利用的优点。但目前我国火力发电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置的运行普遍存在能耗和运行成本高、对煤种硫份的适应能力差、吸收塔后续设备堵塞结垢现象严重、设备磨损严重等问题。 针对GB13223-20*脱硫标准的进一步提高和关于执行大气污染物特别排放限值的公告，很多脱硫装置被迫开展增容改造。脱硫装置的增容改造耗资巨大，改造施工周期约半年，给电厂带来前所未有的经济及环保压力。若能在不
3、对原有脱硫设备开展增容改造的前提下，应用脱硫增效剂来满足脱硫系统的设计脱硫效率是一种有效的方法。 专用于石灰石-石膏湿法脱硫系统的增效剂应具备高效、节能的效果。一般由缓冲剂、活化剂、分散剂、反应催化剂配制而成。具备以下效果：有效加强气-液传质效率;促进碳酸钙表面无定型化程度增加，比表面积增大;改善脱硫塔内浆液离子平衡，缓冲浆液pH值;同时产品中的特殊成分对脱硫反应起到正向催化作用。由于效率提高显著，可同比使用前停运一至两台浆液循环泵，起到明显的节能降耗作用。 2脱硫增效剂的应用 2.1机组情况简介 某公司21000MW机组配套使用*锅炉厂生产的超超临界参数、变压运行、螺旋管圈直流锅炉。锅炉型号
4、：SG-3044/27.46-M53X。采用单炉膛、一次中间再热、四角切圆燃烧、平衡通风、固态排渣、露天塔式布置方式。设计煤种为神府*煤、校核煤种为大同煤。为石灰石-石膏湿法脱硫系统，采用一炉一塔设置。 吸收塔各有四台浆液循环泵(额定功率分别为1120kw、1250kw、1400kw、1400kw)，机组吸收塔有效容积约为3300m3。目前SO2执行排放标准为：出口SO2浓度低于100mg/Nm3。目前系统整体脱硫电耗较高，且对于环保标准存在较大压力，因此在#6机组脱硫系统使用增效剂开展了试验。 2.2 加药试验 加药试验从20*年8月11日开始。8月11日初次投加药剂1400kg，药剂分两次
5、参加到#6机组吸收塔脱硫地坑内，通过提升泵打入脱硫塔内，地坑的搅拌器保持开启，确保药剂的溶解和扩散均匀，为补充系统每天运行造成的药剂损失，后续日均加约45kg药剂，11号到18号共加药320kg。 2.3 加药效果分析 2.3.1 减排效果 表2-1是#6号机组加药前后的运行数据，由表中可以看到，在负荷、入口和浆液pH值等工况基本一样的情况下，加药后的系统净烟气SO2浓度由原来的平均68mg/Nm3下降到26mg/Nm3左右，脱硫效率由94.8%提高到97.9%左右，提高了3.1%，图2-1是加药后入出口SO2浓度的变化曲线，可以看到，脱硫增效剂的使用能明显提高脱硫效率，为电厂SO2的达标排放
6、提供了保障。 2.3.2 停泵节能效果 表2-2是#6号机组加药前后的运行数据，由表中可以看到，在负荷和入口SO2浓度等工况基本一样的情况下，入口SO2浓度在1400-1600mg/Nm3时，加药后循环泵运行2和3，与加药前相比可停运一台循环泵，并且加药后的系统净烟气SO2浓度与脱硫效率与加药前相比基本不变。入口SO2浓度在1600-2000mg/Nm3时，加药后循环泵运行2和3，与加药前相比可停运一到两台循环泵，并且加药后的系统净烟气SO2浓度与脱硫效率与加药前相比基本不变。加药后整体pH与加药前相比下降了0.2左右，节约了石灰石的消耗。 图2-2是同一公司#5、 #6机组脱硫系统电耗率趋势
7、图，由图中可以看出，试验之前两台机组的厂用电率相差不大，试验期间电耗率#6机组较#5机组最少降低0.1%，最多可降低0.29%，也就是厂用电率可以降低0.1%-0.29%，其节能效果显著。 2.3.3 后续运行效果 表2-3是#6号机组加药后的后续运行数据，可以看到，通过每天向系统内添加增效剂，截止到18日系统依旧可以通过运行23两台浆液循环泵即可保证出口SO2浓度达标排放，药剂的持续性很强，可持续降低系统运行的能耗，节约厂用电。 2.3.4 极限试验效果 当入口SO2浓度到达2500 mg/Nm3以上时，#6脱硫系统依然可以在运行三台浆液循环泵的情况下，维持出口SO2浓度小于100mg/Nm
8、3。当入口SO2浓度低于2500 mg/Nm3时，运行两台浆液循环泵就可以维持出口SO2浓度小于100mg/Nm3。由此可见，添加脱硫增效剂后，#6脱硫系统可以适应更高硫份的煤种，有效降低了由于硫份波动带来的运行环保压力，为电厂适应高硫分煤种以及灵活环保掺烧带来更多的选择。同时还可以降低购煤成本，为电厂带来更多的收益。 3应用脱硫增效剂的经济效益分析 3.1 停泵节能经济效益 由停泵节能效果分析可知，系统运行状况与加药前相比可停运一到两台循环泵，并且加药后的系统净烟气SO2浓度与脱硫效率与加药前相比基本不变。 图3-1同工况下#5#6机组循环泵运行台数比照 通过上图可以看出：加药后大大提高了系
9、统的处理能力，在一样的工况下(包括负荷、入口SO2、pH值等)，未加药的5#脱硫系统需要运行4台循环泵，而加药的6#脱硫系统仅需要运行2台循环泵便可到达排放要求，且出口SO2浓度相差不大。 图3-2#6机组加药前后循环泵运行台数比照 通过上图可以看出：加药后大大提高了系统的处理能力，可以长期停运一到两台循环泵。 表3-2是#6号机组加药前后增压风机的运行数据，由表中可以看到，加药停泵后1#、2#增压风机的电流均值分别下降了16A和12.9A，两机共节省电流28.9A。 图3-3 8月份1-17日#6号机组耗电率 图3-2是8月份1-17日#6号机组发电耗电率数据图，由图中可以看到，在8月11日
10、系统加完增效剂后，系统耗电率明显下降，最低只有0.53，比加药前平均降低0.2，节约的电量主要是加药后停泵节约与增压风机节约的能耗。 电厂节约电量计算公式根据式(3-1)计算： 节约耗电量= 1.732U(I1-I2)cosh 式(3-1) 其中U为循环泵或增加风机电压，I1为停泵前循环泵或增压风机电流，I2为停泵后循环泵或增压风机电流，cos为功率因数，h为停泵时间。 系统加药停泵后节约电量为： 每天脱硫系统停运浆液循环泵节约电量(保守估计按照停一台泵节省电流110A计算)： 节约耗电量= 1.732UIcosh = 1.7326V110A0.8524h=23319kWh; 每天增压风机节约
11、电量：(两台增压风机电流下降约28A) 节约耗电量= 1.732UIcosh= 1.7326V28A0.8524h=5936 kWh; 每天脱硫系统节约电量=29255 kWh 脱硫系统日节约费用=脱硫系统节约电量(上网电价)=292550.42=12287元 扣除日加药成本约3000元，每天净节省成本约为9200元，按每年运行300天计算单 塔年节省成本可达270余万元，双塔年节省成本达540余万元。 3.2 其它经济效益 1)通过添加脱硫增效剂，提高了脱硫系统的脱硫效率，减少SO2排放量，满足了达标排放要求。加药后，通过合理调配循环泵运行，可以完全防止超标情况发生。且脱硫增效剂对系统燃烧高
12、硫煤的作用效果更好，明显优于其他同类产品。 2)通过添加脱硫增效剂可以提高系统裕量，使系统适应缓冲能力更强，当其他条件(如煤质、机组负荷等)存在波动时，系统依然可以高效稳定运行，增强了运行控制能力。 3)由表3-1可知，加药后系统整体pH与加药前相比下降了0.2左右，节约了石灰石的消耗。并且，脱硫增效剂有增强石灰石溶解的作用，参加增效剂后可以提高石灰石利用率。 4)由表3-1可知，在燃煤硫份较高，入口SO2浓度到达1800左右时，参加增效剂后，与入口SO2浓度1500左右时相比，仍然可以停运一台浆液循环泵。可见，脱硫系统对燃煤硫份的波动适应性增强，可以适当提高燃煤硫份。 5)脱硫增效剂可以增强
13、脱硫塔内的浆液氧化效果，对石膏的脱水率有提升，可以提高石膏的品质。 6)脱硫增效剂具有减少系统腐蚀结垢的作用，在一定程度上能够改善或缓解系统结垢的问题，提高设备备用系数和减少循环泵系统的检修、维护工作量。 4增效剂添加试验结果讨论 通过添加脱硫增效剂，在不改变原有系统及设备情况下，大幅提高了系统的烟气处理能力，可以迅速有效降低出口SO2浓度。其效果超过一台浆液循环泵的处理能力。对于越来越严格的环保标准，使用增效剂后有可以替代脱硫系统的增容改造的潜力，可节省改造费用。对于目前电厂执行的标准，添加增效剂后，与加药前相比，完全可以停运一到两台浆液循环泵，提高系统裕量，使系统适应缓冲能力更强，当其他条
14、件(如煤质、烟温、机组负荷等)存在波动时，系统依然可以高效、稳定及环保运行，增强了运行控制能力。另外，脱硫增效剂具有减少系统腐蚀结垢的作用，延长系统及其设备使用寿命。 5 完毕语 为了有效控制SO2对大气造成的污染，满足日益严格的环保要求，在目前成熟脱硫工艺的根底上而开发的脱硫添加剂，可进一步提高脱硫效率、降低脱硫运行成本，将会带来很好的经济和环境效益。 在石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺中，脱硫剂石灰石反应活性主要取决于石料成分、CaCO3含量、比表面、粒径及其分布等因素，石灰石CaCO3含量越大、粒径越小，脱硫反应活性越高，在石灰石浆液中添加脱硫增效剂，能有效提高石灰石的活性、促进石灰石的溶解，在脱硫吸收塔中，烟气中SO2脱除率及钙转化率显著提高，在提升脱硫效率的同时，提高了石灰石CaCO3的吸收利用率。由于脱硫增效剂减缓pH值的波动，减少了浆液补充调整的操作频次，提高了供浆流量均衡性，从而提高系统运行的可靠性和稳定性，有效降低了脱硫运行费用。 试验证明，应用脱硫增效剂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，也确保了SO2达标排放，实现企业经济效益和社会效益双丰收。8 / 8
