燃气蒸汽联合发电EP附着物的分析及建议

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  【摘要】针对燃气蒸汽联合发电湿式静电除尘器电极板上的附着物进行分析,探讨其形成原因,提出处理建议。
  【关键词】发电;高炉煤气;硫
  1.前言
  高炉煤气,作为炼铁过程中产生的副产品,也是钢铁企业内部二次利用的重要能源,邯钢利用富余的高炉煤气进行发电,避免了煤气放散,具有良好的社会效益与经济效益。
  2012年燃气蒸汽联合发电(以下简称CCPP)1#系列发电机大修期间,在湿式静电除尘器的集电极板上发现少量灰色附着物,由于该物质存在使除尘器的进出口压差增大,发电负荷难以提高。2013年7月,CCPP1#系列再次出现滤网堵塞现象,堵塞问题的出现不但减少了可观的效益,而且给检修维护带来的巨大的费用负担,高炉煤气产生的未知物对用户,乃至对管网安全运行产生的影响不可估量。分析堵塞物成分及改善煤气质量是目前亟待解决的问题。
  2.未知物分析过程
  根据未知物来源情况,采用了如下检测过程:
  1)外观、气味观察
  粉末外观为淡淡的黄色,气味刺鼻。
  2)燃烧
  未知物燃烧为蓝色火焰。
  3)元素全扫描:将未知物首先以王水(HCL+HNO3)消解金属及其化合物,再以氢氟酸溶解含硅化合物,溶解的样品以原子发射光谱法进行元素扫描。
  4)全硫检测:高温转化成硫酸盐,以重量法测定硫的含量。
  5)阴离子:利用去离子水溶解,检测氟化物、氯化物、硝酸根、硫酸根含量。
  分析结果见表1
  3.结论和成因可能性分析
  1)结论
  从颜色、形状及测试过程看,样品中全硫含量以单质硫为主,并明显含有钙离子。由于未知物含水量较高,若换算到固体未知物中,检测结果会有明显升高。
  2)成因分析
  高炉冶炼过程中,原料经高温,各种形态的硫及其化合物留在高炉煤气中,经过除尘脱水后进入煤压机前的湿式静电除尘器,再经高压电离后形成单质硫,由于单质硫的化学性质比较特殊,既有还原性,又有氧化性,所以在放电极和集电极表面都有单质硫。例如煤气中的硫化氢在氧气不足或温度较低时,容易生成单质硫和水。
  对2012年2013年高炉煤气含尘量进行统计分析,结果见表2
  从含尘量数据来看,数值都在正常运行范围内,未知物的含水量本身较大,所以含尘量不是未知物形成的主要原因。
  4#、5#、8#高炉湿法改干法,与脱盐塔并行后,高炉煤气硫化氢逐渐增加。另据CCPP大修经验和近两年高炉入炉料中焦炭硫含量升高的情况来看,煤气含硫与干法除尘工艺及高炉入炉料相关。
  4.建议
  1) 建立高炉煤气管网脱硫系统,进行煤气脱硫。
  2)控制源头,降低焦炭中含硫量,提高焦炭质量。
  3)充分利用布袋除尘及脱盐塔的喷碱系统,增加布袋输灰,对脱盐塔补充优质水源,提高药剂浓度来控制煤气的含尘量和含盐量。
  4)采取主动防御措施,定期对高炉煤气硫含量,CCPP电除尘前后压差及含尘量进行监测。
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