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              提高脫硫系統脫硫效率的新途徑 經驗分享【一】

                 日期:2017-06-30     來源:清潔高效燃煤發電    瀏覽:87    評論:0    

                部分火電廠廠中脫硫效率偏低,嚴重影響脫硫的各項指標,甚至造成環境污染;實際運行中,存在著原煙氣二氧化硫濃度過高、PH值高低波動、石灰石成份,以及漿液循環泵磨損、吸收塔內部噴頭堵塞等方面的異常現象,嚴重影響了脫硫系統的脫硫效率。本文通過對多年運行操作經驗的總結,闡述了各種異常現象發生的現象、原因及解決方法,以尋求提高脫硫系統脫硫效率的新途徑,確保脫硫系統穩定運行,改善人居環境。

                1、萊城電廠脫硫系統整體概述

                萊城電廠四臺300MW機組采用石灰石-石膏的濕法煙氣脫硫工藝,分別為一爐一塔設計(見圖1脫硫系統工藝流程引自我廠工藝流程)。自投運以來,脫硫設施投運率超過99.0%、脫硫效率保持在95%以上。運行中的4套全煙氣量處理的濕式石灰石-石膏濕法煙氣脫硫裝置,旁路擋板拆除后運行穩定。系統全煙氣量脫硫時,脫硫后煙氣溫度不低于80℃。校核煤種工況下確保FGD裝置排放的SO2濃度不超標;當FGD入口煙氣SO2濃度比設計煤種增加25%時仍能安全穩定運行。整套系統于2008年12月底完成安裝調試。吸收塔系統是影響脫硫效率的核心部件,吸收塔內,熱煙氣自下而上與漿液(三層噴淋層)接觸發生化學吸收反應同時被冷卻,漿液由各噴淋層多個噴嘴層噴出。吸收塔內,漿液反應后生產石膏,通過脫水系統進入石膏庫外運。

                

                2、影響脫硫系統脫硫效率的因素分析及解決方法

                2.1、脫硫參數對脫硫效率的影響分析及解決方法

                2.1.1、漿液PH值對脫硫效率的影響

                脫硫系統運行中,循環漿液的PH值是運行人員控制的主要參數之一,也是影響脫硫系統效率的主要因素,我廠吸收塔漿液規定PH值在5.0和6.0之間,PH值高低是由向吸收塔中自動補充的石灰石漿液量決定的。同時與機組負荷、原煙氣SO2含量等有關。吸收塔漿液PH值過低或者過高,漿液的酸堿度對SO2的吸收也有非常明顯的影響。當PH值較低,亞硫酸鹽溶解度急劇上升,硫酸鹽溶解度略有下降,會有石膏在很短時間內大量產生并析出,產生硬垢,阻礙漿液對SO2的吸收。而高PH值亞硫酸鹽溶解度降低,會引起亞硫酸鹽析出,產生軟垢。

                煙氣中SO2與吸收塔漿液的化學反應如下:

                

                從以上反應中看出,提高循環漿液的PH值可直接提高脫硫系統的脫硫效率。PH值過低,能提高石膏的品質,但不能保證脫硫效率(圖2為2013年6月29日PH值降低時,脫硫效率隨之降低實時趨勢圖引自我廠運行PI實時數據系統);而PH值過高,會造成石灰石粉的浪費,降低了石膏的品質,增加了循環漿液的密度,加大了對設備的磨損。為保證脫硫系統脫硫效率,PH值在5.0和6.0是經過考證的合理范圍。

                

                2.1.2、原煙氣入口SO2濃度升高對脫硫效率的影響

                我廠脫硫系統運行中,不可避免的存在燃料摻配不當、存煤SO2濃度過高等異常工況,當燃料含硫量增加時,煙氣中SO2質量濃度也隨之上升(見圖3為2013年6月20日趨勢引自我廠運行PI實時數據系統),在其他運行條件不變的情況下脫硫效率將呈下降趨勢。一般來說,在脫硫裝置一定的情況下,脫硫效率存在一個峰值,即在某一SO2質量濃度下脫硫效率達到最高,當SO2質量濃度低于這個值時,脫硫效率隨SO2質量濃度的增加而有所增加;超過此值時,較高質量濃度SO2將迅速耗盡液相堿度,導致吸收SO2的液膜阻力增加,脫硫效率隨SO2質量濃度的增加而減小。

                

                從圖3中可以看出,當吸收塔入口SO2質量濃度增加,此時已經達不到吸收塔系統處理SO2能力,(詳見2.1.1中化學反應過程),靜煙氣SO2濃度上升,脫硫效率降低(見表1引自2013年6月20日運行數據統計)。

                

                2.1.3、吸收劑石灰石的成份及性質

                石灰石成份的影響。石灰石中CaCO3的含量若過低,或雜質過多,吸收塔內保持相同的PH值,勢必增加石灰石漿液的補充量,造成吸收劑耗量的增加,同時也使石膏的純度下降,相應脫硫效率下降。

                石灰石顆粒度的影響。我廠規程規定,石灰石顆粒度小于1cm(圖4萊城電廠石灰石料場內石灰石圖片引自現場照片),若顆粒度較大時,相同時間、相同電耗,制備的石灰石漿液顆粒度相應增加,補充至吸收塔內時,在塔體內接觸面積較小,造成反應吸收效果不良,相應造成脫硫效率降低。

                

                2.1.4、氧化空氣量不足對脫硫效率的影響

                根據我廠運行經驗,脫硫系統運行中,當氧化空氣量不足時,將導致脫硫效率下降。由以上反應方程式可以看出,氧化空氣主要是使反應過程的充分氧化,與Ca+反應生成CaSO42H2O。因此,保證足夠的氧化空氣量是保證脫硫效率的重要前提之一。此外,氧化空氣量不足還可能造成脫硫塔及除霧器結垢。

               
              標簽: 煙氣脫硫
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