脱硫增效剂研究进展及应用分析

2017-09-26 02:01
山东化工 2017年16期
关键词:增效剂循环泵传质

张 蕊

(天津军粮城发电有限公司,天津 300300)

脱硫增效剂研究进展及应用分析

张 蕊

(天津军粮城发电有限公司,天津300300)

通过分析脱硫增效剂的研究进展,同时介绍了300MW机组及1000MW机组脱硫增效剂的应用情况,实践证明使用增效剂后脱硫效率显著提高,并且起到了一定的节能效果,添加增效剂对浆液及石膏品质无不良副作用,暂未发现其对系统及设备运行有何不良影响。

脱硫增效剂;节能;增效

石灰石-石膏湿法脱硫工艺是目前我国燃煤电站应用最为普遍的脱硫技术路线,但是由于目前优质低硫煤炭资源紧张,以及为了降低成本掺烧部分高硫煤的情况比较普遍,因此电厂燃煤实际含硫量大于设计值,随着国家环保要求的不断提升,超低排放覆盖区域不断扩大,脱硫设备进行改造后厂用电率不断攀升,因此通过加入脱硫增效剂,在满足脱硫效率的前提下,停部分浆液循环泵,从而起到节能增效的作用[1-3]。

1 脱硫增效剂的研究进展

1.1 脱硫增效剂的作用

脱硫增效剂在实际运行中主要起到增效,节能,维持系统稳定运行的作用。通过加入增效剂降低了气、液间传质阻力,提高气液传质速率。提高脱硫吸收塔浆液反应速率,一般来说可在原来的基础上效率提高20%~30%。通过加入增效剂可以有效的提高石灰石活性,加速石灰石溶解,提高石灰石利用率,降低钙硫比,降低脱硫石膏中未反应的CaCO3的含量,提高石膏的纯度。加入增效剂能缓冲pH值,FGD系统可以在较低的pH下运行,有效的防止脱硫系统结垢和堵塞的产生,并达到设计脱硫效率。同时可以改善那些脱硫效率达不到要求的湿法脱硫FGD的性能,提高脱硫效率。在保证脱硫效率的前提下,可停部分浆液循环泵,提高备用系数,降低FGD系统厂用电率,节省运行费用。

1.2 脱硫增效剂的类型及机理

无机增效剂主要有镁盐和钠盐,镁盐的作用机理是生成亚硫酸镁,提升溶液中亚硫酸根的浓度,钠盐的作用机理是增加溶液中硫酸根的含量,促进亚硫酸钙向硫酸钙的转变,促进石灰石溶解,提高脱硫效率。

有机增效剂,最常用的是酸度介于碳酸和亚硫酸之间的有机酸。利用有机的羧酸的缓冲作用,使脱硫传质过程发生改变,提高脱硫效率。一方面,有机酸能作为一种缓冲剂,提高浆液中和酸性的能力,并吸收二氧化硫。另一方面,己二酸可作为提高气液传质的增效剂,提高二氧化硫从气相向液相迅速转移对吸收效率至关重要。第三方面,有机酸可看作固液传质的促进剂,提高石灰石的利用率。有机酸增效剂允许吸收剂在pH值较低时工作,这就减少了石灰石的消耗,提高了降低了钙硫比。

复合增效剂是将无机增效剂和有机增效剂混合作用。但复合增效剂的作用机理非常复杂,其不但与增效剂的种类以及复合增效剂中不同添加剂的含量有关,而且还与添加剂之间的相互影响及加入的顺序等因素相关。

2 脱硫增效剂的应用情况

2.1 300MW机组使用情况

某电厂#1和#4 两台300MW机组添加脱硫增效剂后:脱硫系统的脱除二氧化硫能力显著提高,不停循环泵的情况下出口SO2浓度下降约50%。目前根据运行试验脱硫系统可以长期停运一到两台浆液循环泵,厂用电率可下降0.1%~0.3%,为电厂带来良好的经济效益,约140万元/年每一台机组。另外减少了机组浆液循环泵使用台数,降低了运行维护费用,同时低pH值运行,可改善吸收塔内结垢的情况,提高吸收塔浆液氧化风机效果,提高石灰石的利用率,降低钙硫比[4]。

2.2 1000MW机组使用情况

在某电厂1000MW机组运行中添加脱硫增效剂,可有效提高石灰石活性、加速石灰石的溶解。在脱硫塔中,烟气中SO2脱除率显著提高,钙硫比显著降低。提升脱硫效率的同时,提高了石灰石的利用率。由于脱硫增效剂减缓了pH值的波动,可减少浆液补充调整的操作频次,保证了供浆流量均衡性,从而提高系统运行的稳定性和可靠性,有效降低了脱硫运行维护费用。通过试验证明,应用脱硫增效剂还可以降低运行操作的难度,充分拓展燃煤硫分的适应范围,既降低了投资成本和运行费用,也确保了SO2达标排放,按照年利用300天估算,可实现约280万元/年每一台机组的经济效益[5]。

3 总结

通过实践证明脱硫增效剂运行中起到增效,节能,维持系统稳定运行的作用。并能给电厂带来一定的经济效益,是一种值得推广应用的技术。

[1] 彭桂云,朱 跃,高正来,等. 脱硫增效剂在电厂的应用[J]. 华电技术, 2011, 33(7):65-67.

[2] 柳 杨. 综述脱硫增效剂对WFGD的影响[J]. 锅炉制造, 2011(2):39-41.

[3] 于 峥,程 波,林志宁. 脱硫增效剂与白泥在湿式FGD系统中的应用分析[J].电力科技与环保, 2014, 30(4):39-40.

[4] 王国红,卜宪伏. 300MW机组塔式炉脱硫增效剂的应用[J].山东工业技术, 2016, 32(11):27-29.

[5] 王国红,卜宪伏. 1000MW机组塔式炉脱硫增效剂的应用[C]// 燃煤发电清洁燃烧与污染物综合治理技术研讨会、中国动力工程学会环保技术与装备专委会年会. 2016.

(本文文献格式:张蕊.脱硫增效剂研究进展及应用分析[J].山东化工,2017,46(16):111.)

X701.3

:A

:1008-021X(2017)16-0111-01

2017-06-12

张 蕊(1982—),女,助理工程师,从事电厂脱硫、除尘相关工作。

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