張寶權
摘 要:在當前我國社會發(fā)展的過程中,環(huán)境污染日益嚴重,尤其是二氧化硫的排放已經(jīng)嚴重超出了標準,為了能夠將二氧化硫的排放控制在合理的范圍之內,就需要在其中增加脫硫增效劑,這樣才能保證正常的運行,并且對系統(tǒng)的參數(shù)還能起到進一步優(yōu)化的作用,其中的鈣硫比也呈現(xiàn)出降低的趨勢,本文重點探討了煙氣濕法脫硫中脫硫增效劑的應用,希望在今后社會發(fā)展的過程中可以對大氣污染的現(xiàn)象得到有效的控制,對系統(tǒng)電耗也能起到降低的效果。
關鍵詞:煙氣脫硫;脫硫增效劑;經(jīng)濟效益;能耗
隨著我國環(huán)境情況的日益惡劣,大氣受到了嚴重的污染,在這種情況下就必須要進一步提高有害氣體的排放指標,尤其是二氧化硫的排放,應該加強相應的排放標準并且對其進行有效的控制,在很多燃煤電站中都安裝了煙氣脫硫設備,其主要的作用就是降低二氧化硫在空氣中的排放量,在過去采取的手段中,主要是石灰石-石膏濕法煙氣脫硫為主,但是石灰石自身的性質以及工藝受到限制,所以這一系統(tǒng)存在消耗量大并且效率不高的問題。要想達到理想的脫硫性能,就必須要現(xiàn)有技術的基礎上增加脫硫增效劑,這樣才能促進脫硫效率的提高,本文重點對這一問題展開論述,希望對今后的工作帶來一定的幫助。
1 脫硫增效劑
在煙氣濕法脫硫的過程中增加適量的脫硫增效劑,主要是為了進一步對石灰石以及二氧化硫的反應進行一定的控制,能夠促進脫硫工藝水平的進一步提高,石灰石是以微小的顆粒存在的,在微小顆粒表面上,會存在一些氣膜以及液膜雙膜阻力,這些因素對液態(tài)二氧化硫的傳質會帶來一定的影響,尤其是會降低雙膜效應的反應,所以能夠有效促進界面?zhèn)髻|效率的提高,并且對固液界面的濕潤性帶來一定的改善,讓二氧化硫可以得到更快的吸收,在脫硫裝置中增加一些脫硫增效劑,可以進一步滿足現(xiàn)實的需要。促進氧的利用率的進一步提高,這樣就能實現(xiàn)更加高效的氧化作用。
脫硫增效劑自身是具有一定特點的。首先是具有pH緩沖能力,并且這一能力是十分顯著的,在生產(chǎn)過程中,應該對脫硫效率、石灰石的利用率以及石膏生產(chǎn)等因素進行充分的考慮,在其中增加脫硫增效劑的主要作用就是為了可以對pH緩沖能力進行有效的控制,對傳質過程以及化學反應進行明顯的改善,讓CsCO3的溶解得到進一步的改善。這樣一來,SO2的化學吸收性能也可以得到進一步的改善。脫硫劑利用率在這一過程中也得到了提高,在應用過程中,也能進一步降低運行費用,對漿液系統(tǒng)的減緩以及石膏產(chǎn)品的品質都得到了更好的發(fā)展,整個系統(tǒng)的可靠性也得到了明顯的改善。
其次是催化氧化作用十分明顯,在進行氧化過程中因為氧化程度不足的現(xiàn)象,就會對脫硫的效果帶來一定的影響,但是在增加脫硫增氧劑以后,濕法脫硫過程中的鹽硫酸鹽可以得到進一步的氧化,并且降低系統(tǒng)在結垢以及預防吸收塔漿中毒等方面都可以得到進一步的控制,此外,在三相因子傳質方面具有較強的能力,在水溶液以及CsCO3相互結合的過程中能夠進一步提高相應的親和力,讓石灰石漿液表面存在的張力可以得到有效的控制,進一步提高SO2的吸收率。
2 試驗情況
在機組滿負荷(100MW)運行條件下,在煤種含硫質量分數(shù)為0.7%,人口SO2:質量濃度為1100~1600mg/m3工況下進行了為期9d的試驗。根據(jù)現(xiàn)場情況,將脫硫增效劑溶解在吸收塔區(qū)集水坑中,通過排水坑泵輸送到吸收塔內。首次使用時,頭兩天進行一次性的沖擊投加,按吸收塔體積計算增效劑使用量為650kg,后面試驗期間添加脫硫增效劑150kg/d。試驗過程中持續(xù)監(jiān)測相關參數(shù),考察增效劑投加對脫硫系統(tǒng)的影響,期間根據(jù)系統(tǒng)工況對相關工藝參數(shù)進行適當調整優(yōu)化。
在添加脫硫增效劑后,鍋爐負荷保持穩(wěn)定,脫硫進口SO2質量濃度稍高于加藥前的情況下,脫硫效率有明顯提高,從試驗前平均脫硫效率94.72%上升到97.86%,提高了3.14%,完全達到了預期效果,表明脫硫增效劑有效促進了還原劑與SO2,的反應。加入適量的增效劑后,在正常運行負荷范圍內,脫硫效率得到提高,可以進行調整,停一臺漿液循環(huán)泵。
在添加脫硫增效劑后,鍋爐負荷保持穩(wěn)定,脫硫系統(tǒng)進口SO2,質量濃度稍高于加藥前情況下,pH變化不大(5.2~5.4),脫硫出口SO2:質量濃度明顯降低,出口SO2:平均質量濃度從試驗前的66.26mg/m3減少到27.63mg/m3,減少了38.63mg/m3。在脫硫增效劑添加后,脫硫系統(tǒng)運行穩(wěn)定,對pH影響不大,并且有效降低了脫硫系統(tǒng)出口SO2質量濃度,增大了脫硫系統(tǒng)對燃煤硫分的適應范圍,避免超標情況發(fā)生。
添加增效劑后,可以停運一臺漿液循環(huán)泵,按每月停運744h計算,停運一臺漿液循環(huán)泵(43A)每1h節(jié)電:43×8.8=378kWh,每天節(jié)電約9082kWh,按發(fā)電成本0.45kWh計算,則每天節(jié)約電的成本為4087元,每月可節(jié)約電費l2.26萬元。脫硫煙氣中SO2質量濃度在目前條件下,石灰石粉消耗可節(jié)約0.08t/h,石灰石粉的成本估算為190元/t(20km內運輸距離)合計:0.08×24×30×190=1.09萬元,即每月可節(jié)約1.09萬元。停一臺漿液循環(huán)泵后,整個煙氣脫硫系統(tǒng)壓差下降250Pa,相當于可以增加鍋爐主蒸汽流量約20t/h。機組負荷提高,按試驗期間運行實績可多發(fā)電5MW負荷,等于每1h多發(fā)電5000kwh左右,全月則新增發(fā)電量收益為36萬元。停一臺漿液循環(huán)泵后,每1h大約可節(jié)省2t工藝水,按照0.96元/t的價格計算,全月收益為0.14萬元。脫硫裝置每月共投運增效劑5.6t,則脫硫費用為5.6×2.7=15.12萬元。脫硫增效劑按2.7萬t計算,因此總收益12.26+1.09+36+0.14-15.12=34.37萬月。
3 討論
在采用脫硫增效劑以后,脫硫裝置的工作效率得到了明顯的提升,一方面在正常負荷的鍋爐運行過程中,SO2的濃度質量可以得到有效的緩解,并且低于l500mg/m3,在長期運行的過程中,吸收塔煙氣阻力得到了明顯的緩解,并且在鍋爐引風機的作用下,電廠的用電情況也能得到進一步的控制,重點是可以有效的控制SO2的排放,達到我國環(huán)境的相關指標,對于企業(yè)來說,也可以獲得更多的盈利,節(jié)能減排的效果十分明顯。在生產(chǎn)運行的過程中也可以變得更加安全,在其中增加了脫硫增效劑以后,整個脫硫系統(tǒng)的裕量得到了顯著的提升,并且系統(tǒng)在緩沖能力方面變得更強了,并且其他條件如果存在一定的波動,也不需要擔心系統(tǒng)是否可以正常的運行,具有更加穩(wěn)定的特性,所以希望通過本文的論述能夠進一步促進設備的使用,延長其壽命,將其得到進一步的推廣。
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