脫硫增效劑應用的可行性和經濟性研究

陳怡

摘 要：火電廠脫硫系統添加脫硫增效劑，增效劑促使吸收塔內漿液活性增強，吸收二氧化硫能力增強，脫硫效率上升，出口二氧化硫排放量下降，循環泵可停運作備用，可大大減少生產成本，提高企業盈利能力。

關鍵詞：節能環保;增效劑;脫硫系統

0 前言

某火力發電廠裝機容量1×330MW，采用石灰石-石膏濕法脫硫系統，一爐一塔設置。系統設計工況：燃煤含硫量為1.0%，吸收塔漿液有效容積為1614m3，pH值范圍為5.0-5.8，共有三臺漿液循環泵，功率分別為560kw、630kw、710kw，增壓風機一臺，功率為1800kw。SO2濃度排放限值為200mg/Nm3。面對煤炭市場越來越緊俏，優質煤種價格越來越高，發電成本逐年上升，同時環保要求越來越嚴，如何在滿足環保要求的前提下降低生產成本，成為主要任務之一。

本著節能降耗、降本提效的原則，該火電廠開始試驗脫硫增效劑。

1 投加前數據采集

1.1 加藥前10天的運行數據記錄表，最好包括各個負荷段工況;

1.2 滿負荷 入口SO2濃度接近設計值的情況下，觀察脫硫效率的情況;

1.3 進行燃燒高硫煤試驗，確定加藥前燃燒高硫煤脫硫系統所能承受的極限工況。

2 試驗周期及試驗用量

預計試驗一周并考慮一定的備用以應對各種突發因素，試驗需要脫硫增效劑2.5噸。

3 試驗時運行工況調整

試驗時保持燃燒煤種和鍋爐負荷等保持穩定，吸收塔PH值控制在5.2-5.6之間，為減少藥劑損失，初次投加過程中停止石膏脫水，適當減少廢水排放量。初次投加1000kg，把藥劑加入脫硫集坑內，加藥時確保收集坑的攪拌器處于開啟狀態，加入集水坑10分鐘后通過集水坑泵打入脫硫塔內，確保藥劑的溶解和擴散均勻，并記錄加藥后24小時內運行數據，日常維護投加量為50kg/天。

4 試驗過程中注意事項

4.1 向吸收塔集水坑加藥時應緩慢加入，確保藥品充分攪拌均勻，每次集水坑泵運行時打至最低液位，確保藥液全部進入吸收塔。

4.2 試驗前2小時應安排運行人員盡量降低吸收塔液位，以便接收吸收塔集水坑中藥品的漿液。

4.3 試驗過程中每小時抄表一次，對漿液循環泵啟停單獨做好記錄，以便運行分析。

4.4 試驗數據與相同工況（負荷、煙氣量、入口二氧化硫含量、氧含量、PH值等）最能說明問題，所以，確保以往數據的真實性很關鍵。

4.5 FGD加入增效劑后脫硫效率可能明顯上升，運行人員在增效劑加入前保持pH值穩定（5.0-5.8），試驗時通過向吸收塔補漿量調整pH值。

5 試驗時對公用系統要求及處理辦法

5.1 試驗過程中公用系統可能出現的異常現象

脫硫增效劑加入后，快速提高吸收塔內反應速度，石灰石漿液及石膏生成量增快，要求相應公用系統設備能力夠用，保證較低的吸收塔漿液密度。

公用系統設備能力不足可能會出現以下情況：

（一）供漿系統設備能力不足時，會出現吸收塔內pH值下降，石灰石利用率降低，脫硫效率下降。

（二）氧化系統設備能力不足時，會出現石膏氧化不足，大量生成亞硫酸鈣，亞硫酸鈣影響石灰石溶解及脫水系統正常運行。

（三）脫水系統設備能力不足時，石膏脫水效率達不到要求，處理能力不足，可能導致脫水皮帶堵塞，影響設備正常運行。

（四）石膏漿液排放系統能力不足時，吸收塔內漿液密度升高，影響脫硫系統正常運行。

5.2 試驗過程中公用系統出力不足時處理方法

（一）增效劑能提高吸收塔內反應速度，加入后要求石灰石漿液供給量、石膏漿液排出量相應增加。

（二）在試驗過程中若出現漿液惡化的情況，會影響吸收塔內反應的正常運行。

出現問題時進行以下操作：

（1） 啟動備用氧化風機，兩臺氧化風機并列運行（注意調整兩臺氧化風機出力情況，避免出現搶風現象）。

（2）啟動備用真空皮帶脫水機，兩臺真空皮帶脫水機并列運行，調整石膏排出泵出漿量及石膏旋流器入口壓力。

（3） 增加廢水排放量，降低吸收塔內懸浮物濃度和氯離子濃度。

（4） 啟動備用循環泵，減少供漿量。

（5） 把吸收塔漿液倒一部分至事故漿液箱，加大除霧器沖洗力度，給吸收塔補水。

6 試驗前后數據對比

7 經濟性分析

節約電能分析

根據表中數據：添加增效劑前，當機組負荷≥240MW，煙氣入口SO2濃度（mg/Nm3） ≥2600 mg/Nm3時，需運行三臺循環泵，低于此工況時，運行BC循環泵能滿足達標排放。從統計4月份的數據得知，每天需運行三臺泵的時間約8小時左右。

添加增效劑后最大工況的循環泵組合運行參數表：

添加增效劑前后每日用電量對比表：

備注：

添加增效劑前，4月份實際工況：循環泵A＼B＼C組合運行時間為8小時左右，B＼C組合運行時間為12小時左右，A＼C組合運行時間為4小時左右，A＼B組合運行時間很少。

循環泵組合方式由三臺變兩臺運行，增壓風機電流降低6A左右。

假設用電單價為0.3498元/KWh，故每日節約用電費用6441X0.3498=2253元

增效劑按日添加50公斤，單價暫按40000.00/噸計算，每日需增效劑費用2000元

添加增效劑后每日節約：2253-2000=253元。

其他分析

使用增效劑后可適當停運循環泵，減少循環泵運行時間，磨損適當減少，延長循環泵使用壽命，可減少循環泵系統的檢修、維護工作量及配件的損耗。

8 總結

總之，脫硫增效劑的投用，一方面，提高脫硫效率，提升系統處理能力，減少SO2的排放，減少電廠的排污費用;另一方面，提高了漿液循環系統設備備用系數，減少檢修、維護工作量，保證擾動泵系統正常運行;再之，降低廠用電率，降低生產成本，提高燃煤含硫量適應范圍，發電成本進一步降低。

參考文獻：

[1]汪江，朱仁涵.脫硫增效劑在石灰石/石膏濕法脫硫系統的應用[J].大科技，2010，（11）：358-359.

[2]胡金榜，胡玲玲，段振亞.濕法煙氣脫硫添加劑研究進展[J].化學工業與工程，2005，22（6）：456-460.