脫硫增效劑應(yīng)用及效果分析

摘要：通過添加脫硫增效劑，提高脫硫效率，降低SO2排放濃度，在滿足環(huán)保達(dá)標(biāo)排放的前提下，進(jìn)一步優(yōu)化脫硫運(yùn)行方式，減少漿液循環(huán)泵運(yùn)行數(shù)量，達(dá)到節(jié)省脫硫運(yùn)行費(fèi)用的目的，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)。文章對(duì)脫硫增效應(yīng)用及效果進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：脫硫效率；增效劑；達(dá)標(biāo)排放；節(jié)能環(huán)保；含硫率 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：X701 文章編號(hào)：1009-2374（2016）36-0109-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.36.054

1 概述

大唐湘潭發(fā)電公司2×600MW煙氣脫硫工程采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)，其原煙氣SO2設(shè)計(jì)值2166mg/Nm3，校核值2890.72mg/Nm3。排放標(biāo)準(zhǔn)：出口SO2濃度為200mg/Nm3。

因電廠燃煤煤質(zhì)不穩(wěn)，入爐煤含硫大幅波動(dòng)，脫硫壓力較大，在燃用高含硫煤時(shí)，有造成機(jī)組減負(fù)荷和環(huán)保超標(biāo)排放的風(fēng)險(xiǎn)。為響應(yīng)國家環(huán)保和節(jié)能減排的要求，滿足國家和地方環(huán)保要求。同時(shí)當(dāng)含硫不高的情況下，降低脫硫能耗水平，達(dá)到節(jié)能減排目的。脫硫增效劑產(chǎn)品適用于大型燃煤電廠的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)，有提高脫硫效率和降低出口SO2濃度的效果?；诖耍筇葡嫣栋l(fā)電公司擬采用脫硫增效劑產(chǎn)品，解決現(xiàn)場難題。同時(shí)出于對(duì)電廠現(xiàn)場情況復(fù)雜性考慮，要求在脫硫現(xiàn)場進(jìn)行增效劑應(yīng)用試驗(yàn)，以檢驗(yàn)試驗(yàn)效果并做經(jīng)濟(jì)性分析。

2 添加脫硫增效劑條件及要求

2.1 添加脫硫增效劑應(yīng)具備的基本條件

（1）石灰石粉品質(zhì)穩(wěn)定，主要指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求：純度≥90%、石灰石粉粒徑≤250目（90%通過率）；（2）試驗(yàn)期間，電除塵器高/低壓設(shè)備運(yùn)行正常，電場全部投入，運(yùn)行參數(shù)調(diào)整至最佳狀態(tài)，達(dá)到設(shè)計(jì)除塵效率；（3）石灰石漿液濃度符合脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求；（4）脫硫系統(tǒng)主要設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，如煙風(fēng)系統(tǒng)、吸收塔系統(tǒng)、石灰石漿液制備系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、廢水排放系統(tǒng)等；（5）試驗(yàn)前脫硫主要參數(shù)應(yīng)達(dá)到穩(wěn)定，如吸收塔漿液pH值（5.4～5.7）等；（6）脫硫系統(tǒng)DCS系統(tǒng)上所有主要監(jiān)測儀表應(yīng)顯示正常，試驗(yàn)前熱控儀表進(jìn)行必要的檢查和標(biāo)定工作，CEMS和就地各監(jiān)測儀表進(jìn)行標(biāo)定；（7）試驗(yàn)前控制吸收塔漿液密度在設(shè)計(jì)范圍（1080～1100kg/m3）內(nèi)。

2.2 脫硫增效劑添加試驗(yàn)工況及入口含硫控制要求

脫硫增效劑添加試驗(yàn)工況及入口含硫控制要求如表1所示。

3 脫硫增效劑添加試驗(yàn)步驟

3.1 脫硫增效劑添加前運(yùn)行數(shù)據(jù)采集

（1）記錄脫硫增效劑添加前10～15天的運(yùn)行數(shù)據(jù)記錄表，最好包括各個(gè)負(fù)荷段工況；（2）選擇性進(jìn)行停漿試驗(yàn)，即先將系統(tǒng)控制在穩(wěn)定狀態(tài)（最好為滿負(fù)荷情況下），然后停止供漿，記錄24小時(shí)內(nèi)運(yùn)行數(shù)據(jù)。若在24小時(shí)內(nèi)系統(tǒng)脫硫效率急劇降低，即恢復(fù)供漿；（3）停泵試驗(yàn)（脫硫效率較高時(shí)可進(jìn)行試驗(yàn)），即先將系統(tǒng)控制在穩(wěn)定狀態(tài)，然后停止一臺(tái)漿液循環(huán)泵，記錄24小時(shí)內(nèi)的運(yùn)行數(shù)據(jù)。

3.2 初次投加脫硫增效劑

（1）保持脫硫裝置的穩(wěn)定運(yùn)行，使各參數(shù)保持穩(wěn)定（煤種、負(fù)荷、pH值等）；（2）保持吸收塔液位正常范圍內(nèi)，如果出現(xiàn)液位不穩(wěn)定的狀態(tài)，建議投加消泡劑；（3）脫水系統(tǒng)和廢水排放正常使用，保持吸收塔漿液CL-在20000ppm以內(nèi)；（4）石膏漿液的pH值控制在5.4以上，電除塵的效率在控制范圍內(nèi)；（5）向集水坑內(nèi)加入1000kg脫硫增效劑，通過地坑泵打入吸收塔內(nèi)，地坑攪拌器保持開啟，確保藥劑的溶解和擴(kuò)散均勻?？刂莆账?nèi)增效劑濃度在400～800mg/L范圍內(nèi)；（6）初次加藥24小時(shí)后，進(jìn)行停泵試驗(yàn)，即先將系統(tǒng)控制在穩(wěn)定狀態(tài)（最好為滿負(fù)荷情況下），然后停一臺(tái)漿液循環(huán)泵，保持脫硫效率和出口SO2排放濃度符合國家和地方排放標(biāo)準(zhǔn)。記錄24小時(shí)內(nèi)運(yùn)行數(shù)據(jù)，若在24小時(shí)內(nèi)系統(tǒng)脫硫效率急劇降低，即恢復(fù)啟泵。

3.3 二次投加及日常投加

（1）根據(jù)初次投加反應(yīng)情況及現(xiàn)場條件繼續(xù)試驗(yàn)，可考慮停泵或煤質(zhì)變化（參入部分高硫煤）試驗(yàn)；（2）二次的投加時(shí)間和加入量根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)結(jié)合現(xiàn)場一次投加后運(yùn)行情況而定，建議投加量為80～120kg/天。

4 脫硫增效劑添加試驗(yàn)過程注意事項(xiàng)

（1）應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)時(shí)間長短和試驗(yàn)臺(tái)數(shù)，準(zhǔn)備足夠數(shù)據(jù)的脫硫增效劑；（2）向吸收塔地坑加藥時(shí)應(yīng)緩慢加入，確保藥品充分?jǐn)嚢杈鶆颉Ｃ看蔚乇眠\(yùn)行時(shí)吸收塔最好打至最低液位、確保藥液全部進(jìn)入吸收塔；（3）為達(dá)到最佳運(yùn)行效果，加藥時(shí)間采取每8小時(shí)一次，將24小時(shí)的加藥量分開即可；（4）加入脫硫添加劑后脫硫效率可能明顯上升，易發(fā)生吸收塔石膏漿液pH值降低的情況，要求運(yùn)行人員在添加劑加入前維持較高的運(yùn)行pH值（5.4～5.7）。試驗(yàn)時(shí)通過控制吸收塔補(bǔ)漿量調(diào)整pH值。

5 使用脫硫增效劑初步結(jié)論

（1）系統(tǒng)在添加脫硫增效劑后，提高脫硫效率明顯，從而提高系統(tǒng)處理SO2的能力，可實(shí)現(xiàn)停用一臺(tái)漿液循環(huán)泵的目的。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果來看，負(fù)荷在600MW以上，原煙氣SO2濃度小于3000mg/Nm3，加藥后停一臺(tái)漿液循環(huán)泵可基本維持凈煙氣SO2濃度小于120mg/Nm3；負(fù)荷在500MW左右，原煙氣SO2濃度小于3400mg/Nm3，加藥后停一臺(tái)漿液循環(huán)泵可維持凈煙氣SO2濃度小于150mg/Nm3；（2）系統(tǒng)在添加脫硫增效劑后，系統(tǒng)可以在低pH（設(shè)計(jì)值的下限）值下運(yùn)行，同時(shí)還可以降低出口SO2的排放濃度；（3）因添加脫硫增效劑后提高了效率，停用了一臺(tái)的漿液循環(huán)泵，可以提高設(shè)備備用系數(shù)；（4）當(dāng)實(shí)際使用的煤種硫含量高于設(shè)計(jì)值時(shí)，通過使用添加劑，以保證達(dá)到環(huán)保要求，而不必對(duì)脫硫系統(tǒng)進(jìn)行增容改造，以實(shí)現(xiàn)在原有設(shè)備上提高脫硫容量和目的；（5）系統(tǒng)在添加脫硫增效劑后，可以減少循環(huán)泵系統(tǒng)的檢修、維護(hù)工作量；（6）停運(yùn)一臺(tái)漿液循環(huán)泵情況下，短時(shí)間內(nèi)原煙氣超過4000mg/Nm3，脫硫效率仍能維持較高水平，說明加藥后系統(tǒng)緩沖能力得到大大增強(qiáng)，降低了系統(tǒng)日常運(yùn)行維護(hù)的難度。

6 脫硫增效劑投加后效益分析

節(jié)約廠用電：在燃煤硫分不高的情況下，可停用一臺(tái)漿液循環(huán)泵，并保證脫硫效率和排放均達(dá)到環(huán)保要求。目前運(yùn)行的3臺(tái)漿液循環(huán)泵的功率分別為1000kW、1150kW、1250kW，以停用一臺(tái)小泵為例：

6.1 使用脫硫增效劑停泵節(jié)約費(fèi)用

（1）停一臺(tái)漿液循環(huán)泵節(jié)省費(fèi)用：1.732×93A×6kV×0.9×720h×0.5元/kWh≈31.31萬元/月；（2）石灰石粉平均耗量為6500噸/月，石灰石粉利用率提高1.5%，節(jié)省石灰石粉費(fèi)用為：100噸×155元/噸=1.55萬元/月。

6.2 添加脫硫增效劑藥品費(fèi)用

（1）日常添加費(fèi)用：120kg/天×20元/kg×30天≈7.2萬元；（2）初始量添加費(fèi)用（維持3個(gè)月）：1000/3×20=0.67萬元。

6.3 使用增效劑后的經(jīng)濟(jì)效益

使用增效劑后，單機(jī)脫硫每月凈節(jié)省費(fèi)用為25萬元，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

6.4 添加脫硫增效劑帶來的其他有益方面

（1）減少漿液循環(huán)泵的維護(hù)費(fèi)用：由于停用了漿液循環(huán)泵，減少了泵的磨損和備品備件的消耗，檢修維護(hù)費(fèi)用也相應(yīng)降低，同時(shí)也增加了泵的備用，提高了設(shè)備的可靠性；（2）減少排污費(fèi)：當(dāng)實(shí)際使用的煤種硫含量遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)值，而系統(tǒng)無法滿足環(huán)保要求時(shí)，通過使用添加劑，提高脫硫效率，以保證達(dá)到環(huán)保要求；（3）提高高硫煤摻燒比例：通過增效劑的使用提高了系統(tǒng)裕量，從而可以使脫硫系統(tǒng)適應(yīng)更高含硫量的燃煤，這樣可以適當(dāng)提高高低硫煤的摻燒比例。據(jù)調(diào)查，同區(qū)域高低硫煤的差價(jià)約在20～25元之間，此項(xiàng)費(fèi)用如統(tǒng)計(jì)到全年，效益將會(huì)很可觀；（4）提高石灰石的利用率和石膏品質(zhì)：通過添加增效劑可以使系統(tǒng)在較低pH值下穩(wěn)定運(yùn)行，不僅可以提高石灰石利用率和石膏品質(zhì)，同時(shí)還可以減緩鈣的結(jié)垢、堵塞速率，提高系統(tǒng)的可靠性；（5）通過添加脫硫增效劑，可以提高系統(tǒng)裕量，使系統(tǒng)適應(yīng)緩沖能力更強(qiáng)，當(dāng)其他條件（如煤質(zhì)、煙溫、機(jī)組負(fù)荷等）存在波動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)依然可以高效穩(wěn)定運(yùn)行，增強(qiáng)了運(yùn)行控制能力和系統(tǒng)穩(wěn)定性；（6）通過添加脫硫增效劑，可以作為滿足新的國家排放標(biāo)準(zhǔn)和脫硫增容改造的輔助手段，實(shí)現(xiàn)環(huán)保達(dá)標(biāo)排放。

參考文獻(xiàn)

[1] 曾庭華，楊華.濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的安全性及優(yōu)化 [M].北京：中國電力出版社，2003.

[2] 孫克勤.電廠煙氣脫硫設(shè)備及運(yùn)行[M].北京：中國 電力出版社，2007.

作者簡介：柳進(jìn)云（1972-），男，大唐湘潭發(fā)電有限責(zé)任公司工程師，研究方向：脫硫脫硝技術(shù)管理。

（責(zé)任編輯：王 波）