張 蕊
(天津軍糧城發(fā)電有限公司,天津 300300)
脫硫增效劑研究進(jìn)展及應(yīng)用分析
張 蕊
(天津軍糧城發(fā)電有限公司,天津300300)
通過(guò)分析脫硫增效劑的研究進(jìn)展,同時(shí)介紹了300MW機(jī)組及1000MW機(jī)組脫硫增效劑的應(yīng)用情況,實(shí)踐證明使用增效劑后脫硫效率顯著提高,并且起到了一定的節(jié)能效果,添加增效劑對(duì)漿液及石膏品質(zhì)無(wú)不良副作用,暫未發(fā)現(xiàn)其對(duì)系統(tǒng)及設(shè)備運(yùn)行有何不良影響。
脫硫增效劑;節(jié)能;增效
石灰石-石膏濕法脫硫工藝是目前我國(guó)燃煤電站應(yīng)用最為普遍的脫硫技術(shù)路線,但是由于目前優(yōu)質(zhì)低硫煤炭資源緊張,以及為了降低成本摻燒部分高硫煤的情況比較普遍,因此電廠燃煤實(shí)際含硫量大于設(shè)計(jì)值,隨著國(guó)家環(huán)保要求的不斷提升,超低排放覆蓋區(qū)域不斷擴(kuò)大,脫硫設(shè)備進(jìn)行改造后廠用電率不斷攀升,因此通過(guò)加入脫硫增效劑,在滿足脫硫效率的前提下,停部分漿液循環(huán)泵,從而起到節(jié)能增效的作用[1-3]。
1.1 脫硫增效劑的作用
脫硫增效劑在實(shí)際運(yùn)行中主要起到增效,節(jié)能,維持系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的作用。通過(guò)加入增效劑降低了氣、液間傳質(zhì)阻力,提高氣液傳質(zhì)速率。提高脫硫吸收塔漿液反應(yīng)速率,一般來(lái)說(shuō)可在原來(lái)的基礎(chǔ)上效率提高20%~30%。通過(guò)加入增效劑可以有效的提高石灰石活性,加速石灰石溶解,提高石灰石利用率,降低鈣硫比,降低脫硫石膏中未反應(yīng)的CaCO3的含量,提高石膏的純度。加入增效劑能緩沖pH值,F(xiàn)GD系統(tǒng)可以在較低的pH下運(yùn)行,有效的防止脫硫系統(tǒng)結(jié)垢和堵塞的產(chǎn)生,并達(dá)到設(shè)計(jì)脫硫效率。同時(shí)可以改善那些脫硫效率達(dá)不到要求的濕法脫硫FGD的性能,提高脫硫效率。在保證脫硫效率的前提下,可停部分漿液循環(huán)泵,提高備用系數(shù),降低FGD系統(tǒng)廠用電率,節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。
1.2 脫硫增效劑的類型及機(jī)理
無(wú)機(jī)增效劑主要有鎂鹽和鈉鹽,鎂鹽的作用機(jī)理是生成亞硫酸鎂,提升溶液中亞硫酸根的濃度,鈉鹽的作用機(jī)理是增加溶液中硫酸根的含量,促進(jìn)亞硫酸鈣向硫酸鈣的轉(zhuǎn)變,促進(jìn)石灰石溶解,提高脫硫效率。
有機(jī)增效劑,最常用的是酸度介于碳酸和亞硫酸之間的有機(jī)酸。利用有機(jī)的羧酸的緩沖作用,使脫硫傳質(zhì)過(guò)程發(fā)生改變,提高脫硫效率。一方面,有機(jī)酸能作為一種緩沖劑,提高漿液中和酸性的能力,并吸收二氧化硫。另一方面,己二酸可作為提高氣液傳質(zhì)的增效劑,提高二氧化硫從氣相向液相迅速轉(zhuǎn)移對(duì)吸收效率至關(guān)重要。第三方面,有機(jī)酸可看作固液傳質(zhì)的促進(jìn)劑,提高石灰石的利用率。有機(jī)酸增效劑允許吸收劑在pH值較低時(shí)工作,這就減少了石灰石的消耗,提高了降低了鈣硫比。
復(fù)合增效劑是將無(wú)機(jī)增效劑和有機(jī)增效劑混合作用。但復(fù)合增效劑的作用機(jī)理非常復(fù)雜,其不但與增效劑的種類以及復(fù)合增效劑中不同添加劑的含量有關(guān),而且還與添加劑之間的相互影響及加入的順序等因素相關(guān)。
2.1 300MW機(jī)組使用情況
某電廠#1和#4 兩臺(tái)300MW機(jī)組添加脫硫增效劑后:脫硫系統(tǒng)的脫除二氧化硫能力顯著提高,不停循環(huán)泵的情況下出口SO2濃度下降約50%。目前根據(jù)運(yùn)行試驗(yàn)脫硫系統(tǒng)可以長(zhǎng)期停運(yùn)一到兩臺(tái)漿液循環(huán)泵,廠用電率可下降0.1%~0.3%,為電廠帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益,約140萬(wàn)元/年每一臺(tái)機(jī)組。另外減少了機(jī)組漿液循環(huán)泵使用臺(tái)數(shù),降低了運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用,同時(shí)低pH值運(yùn)行,可改善吸收塔內(nèi)結(jié)垢的情況,提高吸收塔漿液氧化風(fēng)機(jī)效果,提高石灰石的利用率,降低鈣硫比[4]。
2.2 1000MW機(jī)組使用情況
在某電廠1000MW機(jī)組運(yùn)行中添加脫硫增效劑,可有效提高石灰石活性、加速石灰石的溶解。在脫硫塔中,煙氣中SO2脫除率顯著提高,鈣硫比顯著降低。提升脫硫效率的同時(shí),提高了石灰石的利用率。由于脫硫增效劑減緩了pH值的波動(dòng),可減少漿液補(bǔ)充調(diào)整的操作頻次,保證了供漿流量均衡性,從而提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性,有效降低了脫硫運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。通過(guò)試驗(yàn)證明,應(yīng)用脫硫增效劑還可以降低運(yùn)行操作的難度,充分拓展燃煤硫分的適應(yīng)范圍,既降低了投資成本和運(yùn)行費(fèi)用,也確保了SO2達(dá)標(biāo)排放,按照年利用300天估算,可實(shí)現(xiàn)約280萬(wàn)元/年每一臺(tái)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益[5]。
通過(guò)實(shí)踐證明脫硫增效劑運(yùn)行中起到增效,節(jié)能,維持系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的作用。并能給電廠帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益,是一種值得推廣應(yīng)用的技術(shù)。
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[4] 王國(guó)紅,卜憲伏. 300MW機(jī)組塔式爐脫硫增效劑的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù), 2016, 32(11):27-29.
[5] 王國(guó)紅,卜憲伏. 1000MW機(jī)組塔式爐脫硫增效劑的應(yīng)用[C]// 燃煤發(fā)電清潔燃燒與污染物綜合治理技術(shù)研討會(huì)、中國(guó)動(dòng)力工程學(xué)會(huì)環(huán)保技術(shù)與裝備專委會(huì)年會(huì). 2016.
(本文文獻(xiàn)格式:張蕊.脫硫增效劑研究進(jìn)展及應(yīng)用分析[J].山東化工,2017,46(16):111.)
X701.3
:A
:1008-021X(2017)16-0111-01
2017-06-12
張 蕊(1982—),女,助理工程師,從事電廠脫硫、除塵相關(guān)工作。