摘要

燃煤電廠(chang)煙氣(qi)中的(de)(de)SO2占有較大(da)比例，解(jie)決燃煤電廠(chang)煙氣(qi)脫硫(liu)系統運行優化，不但能夠降低空氣(qi)中的(de)(de)SO2含(han)量，還能夠實(shi)現企業經(jing)濟效益的(de)(de)提升，具有較高的(de)(de)經(jing)濟性。

引言(yan)

我國在燃(ran)煤電廠的煙氣(qi)脫硫研究起步較早，但發(fa)展的速度比較慢(man)。通過對(dui)燃(ran)煤電廠煙氣(qi)脫硫系統運行優化，實現運行成本的降低具有重要的意義。

1燃煤電廠煙氣脫(tuo)硫(liu)技術的發展

實際應用(yong)中，濕(shi)法(fa)(fa)煙(yan)氣脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)技術(shu)得到了(le)深(shen)人的研究，發展(zhan)比(bi)較快，先后發展(zhan)出了(le)石(shi)(shi)灰(hui)石(shi)(shi)-石(shi)(shi)膏法(fa)(fa)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)技術(shu)，這種技術(shu)在濕(shi)法(fa)(fa)煙(yan)氣脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)中具(ju)有典型行。在此，我們結合石(shi)(shi)灰(hui)石(shi)(shi)-石(shi)(shi)膏法(fa)(fa)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)技術(shu)對燃煤電廠煙(yan)氣脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)系統運行優化和經濟性進行研究。

2石灰石-石膏法脫(tuo)硫(liu)技術(shu)簡介(jie)

石(shi)灰(hui)(hui)石(shi)-石(shi)膏(gao)濕法(fa)脫(tuo)硫技術(shu)應(ying)用比較廣泛，在我國許多大型燃煤發電廠都發揮了重要(yao)的作用。石(shi)灰(hui)(hui)石(shi)-石(shi)膏(gao)法(fa)脫(tuo)硫流程(見圖1)。

圖1石灰石-石膏法脫硫(liu)工藝(yi)流程(cheng)圖

這種(zhong)技術具有較高的(de)(de)穩定性(xing)和經(jing)濟(ji)性(xing)。在(zai)脫硫后，能(neng)夠(gou)產生(sheng)脫硫副產品石(shi)膏，便于綜(zong)合(he)(he)利用，提(ti)高經(jing)濟(ji)效益。石(shi)灰(hui)石(shi)-石(shi)膏脫硫系(xi)(xi)統(tong)由石(shi)灰(hui)石(shi)漿制備系(xi)(xi)統(tong)、吸收系(xi)(xi)統(tong)、煙(yan)氣再熱系(xi)(xi)統(tong)、石(shi)膏脫水系(xi)(xi)統(tong)和廢水處理(li)系(xi)(xi)統(tong)組成，要實現脫硫系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)優(you)化(hua)，就要結合(he)(he)在(zai)各個系(xi)(xi)統(tong)脫硫中發揮(hui)的(de)(de)作用，使各系(xi)(xi)統(tong)運(yun)行能(neng)夠(gou)達(da)到(dao)最佳的(de)(de)匹(pi)配度，實現效益的(de)(de)增加，成本的(de)(de)降低。

2.1脫硫過程

電除(chu)(chu)塵器中會存在(zai)較多的(de)煙(yan)(yan)氣，煙(yan)(yan)氣中含有大量的(de)SO2和硫化物，煙(yan)(yan)氣進人(ren)到吸(xi)收(shou)(shou)塔(ta)，在(zai)吸(xi)收(shou)(shou)塔(ta)內與石(shi)灰漿液結合，產生化學反(fan)應(ying)，在(zai)反(fan)應(ying)的(de)過程中，漿液中的(de)部分(fen)(fen)水分(fen)(fen)會被(bei)蒸(zheng)發(fa)，使煙(yan)(yan)氣進一步冷卻，這樣反(fan)復吸(xi)收(shou)(shou)，能(neng)將95%的(de)含硫化物氣體消(xiao)除(chu)(chu)。

2.2石灰石活性

石灰石活性(xing)在石灰石-石膏法脫(tuo)(tuo)硫技術中極(ji)為(wei)重要，影響(xiang)到石灰石活性(xing)的(de)因(yin)素較多，其中主要的(de)因(yin)素為(wei)pH值和(he)(he)溫度(du)(du)(du)(du)。這兩項因(yin)素對脫(tuo)(tuo)硫反應速度(du)(du)(du)(du)具有較大(da)影響(xiang)，同時(shi)，通過反應速度(du)(du)(du)(du)的(de)提(ti)(ti)高，能夠在材料使用上(shang)、人工(gong)成本上(shang)和(he)(he)設(she)備運(yun)行的(de)電耗方面降低費用，提(ti)(ti)高生(sheng)產效率。因(yin)此，在燃煤電廠煙氣(qi)脫(tuo)(tuo)硫系統(tong)運(yun)行優(you)化時(shi)，常常會在pH值和(he)(he)溫度(du)(du)(du)(du)方面著手，使多方面因(yin)素能夠實現(xian)最(zui)佳匹配(pei)度(du)(du)(du)(du)，實現(xian)效益最(zui)大(da)化。

3煙氣(qi)脫硫系統優化的可(ke)行(xing)性

3.1吸收(shou)系統的優化

3 .1 .1 pH值

脫硫(liu)的(de)(de)(de)過程就是化學反(fan)應(ying)的(de)(de)(de)過程，pH值(zhi)(zhi)如果太(tai)高，會(hui)對(dui)設備有較大的(de)(de)(de)損傷;pH值(zhi)(zhi)過低(di)又會(hui)對(dui)反(fan)應(ying)起到抑(yi)制的(de)(de)(de)作用，并(bing)且造成石灰(hui)石漿液的(de)(de)(de)損耗，同時增(zeng)加(jia)電力的(de)(de)(de)消耗，使(shi)成本增(zeng)加(jia)。結合(he)實驗測(ce)得的(de)(de)(de)結論(見表1)，符(fu)合(he)漿液循環泵數量與pH值(zhi)(zhi)對(dui)照，能(neng)夠(gou)保證脫硫(liu)效率(90%以上)，使(shi)石灰(hui)石粉耗降低(di)。

表(biao)1漿液循環泵與pH值對照

3.1.2吸收塔(ta)液(ye)位

石灰石與(yu)鍋爐(lu)煙氣(qi)中(zhong)的SO2反應需要(yao)具有合適(shi)的空間，空間太小會(hui)造(zao)成SO2氣(qi)體外泄，空間過(guo)大會(hui)使漿液反應過(guo)度。因此(ci)，要(yao)通過(guo)液位(wei)(wei)的掌握(wo)，對反應空間合理控(kong)(kong)制，吸收塔液位(wei)(wei)一般(ban)控(kong)(kong)制在7.3一7.8m最佳。

3.1.3石灰石的精細度

石(shi)灰(hui)(hui)石(shi)粉(fen)精(jing)細(xi)度(du)越(yue)高(gao)，與煙(yan)氣中(zhong)的SO2接觸面積越(yue)大(da)，反應(ying)的速度(du)越(yue)快(kuai)。但是提(ti)高(gao)石(shi)灰(hui)(hui)石(shi)的精(jing)細(xi)度(du)也意味著成本的提(ti)高(gao)，這(zhe)就(jiu)需要達(da)到一個(ge)最佳值，才能實(shi)現經濟(ji)效益(yi)的最大(da)化。通過(guo)實(shi)驗比較(jiao)，得出(chu)石(shi)灰(hui)(hui)石(shi)粉(fen)達(da)到250目(mu)，90%的過(guo)篩率(lv)效果最佳，相比200目(mu)90%過(guo)篩率(lv)，提(ti)高(gao)脫硫(liu)效率(lv)0.5%，降低了石(shi)灰(hui)(hui)石(shi)的使用量(liang)。

3.1.4負荷的(de)影響

運行5臺漿液(ye)循環泵時，額定負荷(he)下，脫硫效(xiao)率(lv)達到(dao)92%,在低負荷(he)下，達到(dao)脫硫效(xiao)率(lv)95%(見表(biao)2)。

3.2煙氣(qi)系統優化

通常(chang)情況下(xia)，使用2臺增(zeng)壓(ya)(ya)風(feng)機(ji)，采用并聯的(de)(de)方式(shi)運(yun)行(xing)，實現脫(tuo)硫(liu)生(sheng)產(chan)(chan)。在額定的(de)(de)負荷(he)下(xia)進行(xing)脫(tuo)硫(liu)，能夠滿足正(zheng)常(chang)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)需求;如果在低(di)負荷(he)情況下(xia)使用2臺增(zeng)壓(ya)(ya)風(feng)機(ji)對(dui)鍋爐(lu)負壓(ya)(ya)產(chan)(chan)生(sheng)較大的(de)(de)影響，不利于安全生(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)要求。而(er)兩臺增(zeng)壓(ya)(ya)風(feng)機(ji)的(de)(de)耗電(dian)量很大，增(zeng)加了生(sheng)產(chan)(chan)中的(de)(de)耗電(dian)量，因此，在滿足符合鍋爐(lu)總(zong)風(feng)量與除塵器(qi)壓(ya)(ya)差的(de)(de)前(qian)提(ti)下(xia)，要進行(xing)多次的(de)(de)調整，獲取最佳的(de)(de)運(yun)行(xing)方式(shi)。

表2 5臺(tai)漿(jiang)液循環泵(beng)工(gong)作時(shi)，不同負(fu)荷(he)脫硫效率比(bi)較(jiao)

3.3脫硫增效劑的使(shi)用

脫硫系(xi)統的(de)(de)(de)(de)反應速度對生產效(xiao)率具(ju)有較大的(de)(de)(de)(de)影響，通過脫硫增(zeng)效(xiao)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)使用(yong)，能夠加快(kuai)脫硫系(xi)統的(de)(de)(de)(de)反應速度，使石灰石粉的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)下降，減少(shao)設備電耗和人工費用(yong)，從而實(shi)現成本(ben)的(de)(de)(de)(de)降低。

4煙氣脫硫系統(tong)優化效果(guo)分析(xi)

4.1 pH值調整的(de)效果

在5臺漿液循(xun)環(huan)泵(beng)同時運行情(qing)況(kuang)下，pH值(zhi)(zhi)保持在5.5 --6.0為最佳值(zhi)(zhi)，當(dang)4臺也(ye)將(jiang)循(xun)環(huan)泵(beng)同時運行情(qing)況(kuang)下，pH值(zhi)(zhi)在5.8 -- 6.2區間為最佳值(zhi)(zhi)，石灰石粉按照500元(yuan)//t(全國均(jun)價)計算，每個值(zhi)(zhi)班(ban)(ban)能夠節約1639元(yuan)，每天4個值(zhi)(zhi)班(ban)(ban)可(ke)節約1639 x 4=6556元(yuan)。

4.2液位調整效果

脫硫(liu)(liu)吸收塔石膏漿液液位(wei)對反應的速度具有較大影響，液位(wei)最佳值(zhi)在7.3一7.8m，相對于(yu)7.3m以下，能夠(gou)把脫硫(liu)(liu)效率(lv)提高(gao)0.5%以上。燃煤(mei)量(liang)(liang)按照(zhao)(zhao)20000t/d(以張家口發電廠為(wei)例)計(ji)算(suan)(煤(mei)種硫(liu)(liu)成(cheng)分(fen)按照(zhao)(zhao)0.7%計(ji)算(suan))，SO2的產(chan)量(liang)(liang)為(wei)280t/d。如果能夠(gou)把脫硫(liu)(liu)的效率(lv)提高(gao)0.5，每(mei)天能夠(gou)減少1.4t的SO2排(pai)(pai)量(liang)(liang)，排(pai)(pai)污費按照(zhao)(zhao)1000元//t計(ji)算(suan)，能節約排(pai)(pai)污費1400元//d。

4.3石灰石粉精細度調(diao)整效果

采用250目石灰石粉，90%過篩率(lv)，提高(gao)脫硫(liu)效率(lv)0.5 %。燃煤量(liang)按照20000t/d(硫(liu)成分(fen)按照煤種(zhong)0.7%計算))S02的產量(liang)為280t/d。如果能(neng)夠(gou)把脫硫(liu)的效率(lv)提高(gao)0.5%，每(mei)天能(neng)夠(gou)減少1.4t的SO2排量(liang)，排污(wu)費(fei)按照1000元//t計算，能(neng)節(jie)約(yue)排污(wu)費(fei)1400元//d 。

4.4加入(ru)增效(xiao)劑(ji)調整效(xiao)果

脫硫(liu)增(zeng)(zeng)效(xiao)劑(ji)(ji)(ji)又叫(jiao)脫硫(liu)添加(jia)劑(ji)(ji)(ji)，脫硫(liu)催化(hua)劑(ji)(ji)(ji)，利(li)用高分子物質作為原材料，經(jing)過物化(hua)加(jia)工生(sheng)產(chan)出的(de)(de)對煙氣脫硫(liu)具有催化(hua)作用的(de)(de)添加(jia)劑(ji)(ji)(ji)。在(zai)生(sheng)產(chan)過程中增(zeng)(zeng)添加(jia)增(zeng)(zeng)效(xiao)劑(ji)(ji)(ji)，吸收塔的(de)(de)脫硫(liu)效(xiao)率(lv)(lv)提高了2.04%，實現了生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)(lv)提高的(de)(de)同時，提高了經(jing)濟性。

5結語

實(shi)現硫(liu)化系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)升(sheng)(sheng)級(ji)，提高硫(liu)化效率，降低(di)成本，實(shi)現社會效益和經濟(ji)效益的(de)(de)(de)雙豐收，是我(wo)國(guo)電(dian)力工作者一直在探(tan)討(tao)的(de)(de)(de)問題(ti)，希望本文的(de)(de)(de)分析(xi)探(tan)討(tao)，能夠給(gei)我(wo)國(guo)燃煤電(dian)廠煙氣脫硫(liu)系統(tong)(tong)運行升(sheng)(sheng)級(ji)方面帶(dai)來一點(dian)參考(kao)。