技術(shù) | 燃煤電廠煙氣脫硫系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化與經(jīng)濟(jì)性分析

摘要

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(yùn)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。

引言

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(duì)燃煤電廠煙氣脫硫系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)運(yùn)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(shí)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(duì)燃煤電廠煙氣脫硫系統(tǒng)運(yùn)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(jiǎn)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(shí)現(xiàn)脫硫系統(tǒng)的優(yōu)化，就要結(jié)合在各個(gè)系統(tǒng)脫硫中發(fā)揮的作用，使各系統(tǒng)運(yùn)行能夠達(dá)到最佳的匹配度，實(shí)現(xiàn)效益的增加，成本的降低。

2.1脫硫過程

電除塵器中會(huì)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(huì)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(xiàng)因素對(duì)脫硫反應(yīng)速度具有較大影響，同時(shí)，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(yùn)行的電耗方面降低費(fèi)用，提高生產(chǎn)效率。因此，在燃煤電廠煙氣脫硫系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化時(shí)，常常會(huì)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(shí)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(huì)對(duì)設(shè)備有較大的損傷;pH值過低又會(huì)對(duì)反應(yīng)起到抑制的作用，并且造成石灰石漿液的損耗，同時(shí)增加電力的消耗，使成本增加。結(jié)合實(shí)驗(yàn)測(cè)得的結(jié)論(見表1)，符合漿液循環(huán)泵數(shù)量與pH值對(duì)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(duì)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(huì)造成SO2氣體外泄，空間過大會(huì)使?jié){液反應(yīng)過度。因此，要通過液位的掌握，對(duì)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(gè)最佳值，才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。通過實(shí)驗(yàn)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(yùn)行5臺(tái)漿液循環(huán)泵時(shí)，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(tái)增壓風(fēng)機(jī)，采用并聯(lián)的方式運(yùn)行，實(shí)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(tái)增壓風(fēng)機(jī)對(duì)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(tái)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(yùn)行方式。

表2 5臺(tái)漿液循環(huán)泵工作時(shí)，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(duì)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(fèi)用，從而實(shí)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(tái)漿液循環(huán)泵同時(shí)運(yùn)行情況下，pH值保持在5.5 --6.0為最佳值，當(dāng)4臺(tái)也將循環(huán)泵同時(shí)運(yùn)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(jià))計(jì)算，每個(gè)值班能夠節(jié)約1639元，每天4個(gè)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(duì)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(duì)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(jì)算(煤種硫成分按照0.7%計(jì)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(fèi)按照1000元//t計(jì)算，能節(jié)約排污費(fèi)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(jì)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(fèi)按照1000元//t計(jì)算，能節(jié)約排污費(fèi)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(duì)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(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)效率提高的同時(shí)，提高了經(jīng)濟(jì)性。

5結(jié)語

實(shí)現(xiàn)硫化系統(tǒng)的升級(jí)，提高硫化效率，降低成本，實(shí)現(xiàn)社會(huì)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(yùn)行升級(jí)方面帶來一點(diǎn)參考。