張興龍 蔡勇
【摘 ?要】煙氣脫硫系統(tǒng)一直是廠用電中的耗電大戶。本文通過對華電國際十里泉發(fā)電廠#8機組石灰石—石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)運行方式的調(diào)整與石膏漿液泵電耗進行分析、比較。找出不同負荷,不同S02入口含量區(qū)間下,最佳的石膏漿液循環(huán)泵組合方式,降低脫硫系統(tǒng)的廠用電率。以求在滿足環(huán)保要求的情況下最大限度的降低廠用電率,達到節(jié)能環(huán)保一把抓的效果。
【關(guān)鍵詞】石灰石—石膏濕法;石膏漿液循環(huán)泵;廠用電率;煙氣脫硫系統(tǒng);節(jié)能降耗
1引言
華電國際十里泉發(fā)電廠“上大壓小”2×660MW級超超臨界發(fā)電機組工程為抽凝供熱燃煤電廠。采用石灰石—石膏濕法脫硫及協(xié)同除塵工藝,簡稱FGD。采用雙吸收塔雙循環(huán)濕法脫硫工藝,脫硫效率≥99%,脫硫后煙氣二氧化硫≤35mg/Nm3,脫硫裝置的煙氣處理能力為鍋爐100%BMCR工況時的煙氣量,不設(shè)置旁路煙道和增壓風(fēng)機。本文將在不同SO2濃度負荷下,通過不同漿液循環(huán)泵運行組合方式,找出滿足脫硫效率同時且電耗最低的最優(yōu)組合。
2漿液循環(huán)泵運行方式優(yōu)化
2.1漿液循環(huán)泵主要運行參數(shù)介紹
華電國際十里泉發(fā)電廠每臺爐配置一級吸收塔和二級吸收塔各1座。一級吸收塔和二級吸收塔分別設(shè)置3層噴淋層,從下至上依次為噴淋層A、B、C分別對應(yīng)漿液循環(huán)泵A、B、C脫硫工藝流程。石膏漿液泵所對應(yīng)的噴淋層越高,那么在運行中其電流越大。
在脫硫裝置入口煙氣SO2濃度一定的條件下,吸收塔內(nèi)漿液循環(huán)量越大,即投運的漿液循環(huán)泵臺數(shù)越多或?qū)?yīng)噴淋層越高的漿液循環(huán)泵,脫硫效率越高,脫硫系統(tǒng)電耗也就越高。因此,在保證SO2達標的情況下,應(yīng)依據(jù)脫硫裝置入口煙氣中SO2濃度的高低,選擇投運不同的漿液循環(huán)泵臺數(shù)及不同高度的噴淋層,以達到脫硫系統(tǒng)經(jīng)濟運行的目的。我廠二級吸收塔無漿液循環(huán)泵運行時,煙塵易超標。所以吸收塔系統(tǒng)最小運行組合為“2+1”運行(即一級塔兩臺漿液循環(huán)泵,二級塔一臺漿液循環(huán)泵)。
2.3漿液循環(huán)泵運行方式優(yōu)化
(1)通過本次優(yōu)化可以看出入口SO2負荷改變時,可通過改變運行漿液循環(huán)泵組合方式達到節(jié)能降耗的目的。在機組660MW滿負荷情況下,運行“2+1”模式時,滿足脫硫效率要求時的入口最大SO2濃度可達到2040mg/Nm3,“2+2”模式時入口最大SO2濃度可達到2932mg/Nm3,“3+1”模式時入口最大SO2濃度可達到3969mg/Nm3,“3+2”模式時入口最大SO2濃度可達5340mg/Nm3。通過試驗和運行對比得到以下最佳運行方案。
3 其他因素
3.1 吸收塔液位對漿液循環(huán)泵電流影響與控制
煙氣負荷、入口SO2濃度、漿液密度、吸收塔液位等都會影響漿液循環(huán)泵耗電[5]。在脫硫系統(tǒng)中,漿液循環(huán)泵電流與進口靜壓成正比的,吸收塔液位越高,泵電流越大,反之約低。在我廠#8機組實際運行中,負荷較高時,煙氣流量大、煙氣SO2含量高、石灰石品質(zhì)較差時,需要控制較高的液位,使?jié){液有較大的氧化空間,從而保證脫硫效率。在實際運行中,符合以下條件時應(yīng)該降低吸收塔液位:(1)機組負荷較低時,特別是在晚峰后,有較長低負荷時,結(jié)合脫硫效率和SO2排放指標;(2)原煙氣SO2含量較低且排放允許條件下;(3)石膏漿液中亞硫酸鹽合格的條件下。
3.2 石膏漿液密度對漿液循環(huán)泵電流的影響與控制
在脫硫系統(tǒng)中,石膏漿液循環(huán)泵電流與漿液密度也是成正比。石膏漿液密度越低,電流越小,反之越大。但是石膏密度又關(guān)系到石膏脫水性,石膏漿液密度越低,石膏結(jié)晶時間短,石膏生成量少,脫水效果不佳,運行經(jīng)濟性也不好;密度過高,石膏不能及時脫出,易造成噴淋層噴咀,除霧器和煙氣換熱器結(jié)垢,甚至?xí)绊懨摿蚰芰Α?/p>
3.3 石膏漿液PH值對漿液循環(huán)泵電流的影響與控制
脫硫系統(tǒng)運行中,石膏漿液pH值越高,鈣硫比越高,脫硫效率就會越高,反之越低。運行相同數(shù)量的石膏漿液循環(huán)泵情況下,提高石灰石漿液的供給量,提高pH值,當脫硫系統(tǒng)負荷在一定范圍內(nèi)增加時,仍可滿足脫硫效率的要求。但在實際運行中,pH過高時,石膏漿液中亞硫酸鹽的含量易升高,增加了石膏漿液在設(shè)備中結(jié)垢的可能性,容易造成吸收塔噴淋層噴咀、除霧器、煙氣換熱器都會發(fā)生結(jié)垢堵塞現(xiàn)象。
有效調(diào)整pH值,可降低石膏漿液循環(huán)泵電耗。(1)石膏漿液循環(huán)泵運行臺數(shù)相同時,盡量提高pH值來滿足脫硫效率要求。(建議保持一級吸收塔PH 5.2±0.2,二級吸收塔PH6.2±0.2)(2)當pH值高值運行后,在脫硫系統(tǒng)負荷允許的情況下,應(yīng)立即降低pH值至低限運行,以消耗石膏漿液中過剩的亞硫酸鹽,降低其含量。(3)在提升pH值過程中,石灰石應(yīng)均量間斷供給,切勿大量集中供給,防止石灰石在吸收塔中形成局部富裕而來不及反應(yīng)。(4)在相同工況下,合理調(diào)整pH值在高低區(qū)間間斷運行,使循環(huán)漿液泵的運方更為靈活。
4 結(jié)論
合理而完善的脫硫系統(tǒng)運行優(yōu)化方式,需要經(jīng)過長期的實踐和摸索。在運行中,應(yīng)根據(jù)鍋爐燃煤品質(zhì)進行綜合調(diào)整,制定完善的管理制度,提高脫硫系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性、經(jīng)濟性,以實現(xiàn)環(huán)境效益和經(jīng)濟效益雙贏。本次優(yōu)化不僅確認了節(jié)約脫硫系統(tǒng)電耗的條件,對脫硫裝置的運行提出了可行的運行方案,也為我廠以及其他同類型機組提供了解決該類問題參考和依據(jù)。
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作者簡介:
張興龍,1985年出生,男,漢族,棗莊市,工程師,大學(xué)本科,華電國際十里泉發(fā)電廠,現(xiàn)任集控運行車間熱機專工,主要從事集控運行工作。
(作者單位:華電國際股份有限公司十里泉發(fā)電廠)