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摘 要:
对600MW机组脱硫系统运行优化进行技术总结,通过优化脱硫设备运行方式,实现节能与减排的双赢。
关键词:600MW机组;脱硫系统;运行优化;节能
中图分类号:
TB
文献标识码:A
文章编号:16723198(2013)10017801
石灰石-石膏湿法脱硫是各大电厂普遍采用的一种脱硫技术,但设备主要以国产为主,普遍存在设备运行可靠性低、经济性较差等问题。特别是大容量的600MW机组脱硫系统,由于设备和原料的原因,造成运行人员在操作中往往遇到很多困难,造成实际运行状况不容乐观。为了改善脱硫运行的可靠性、优化运行操作,在确保湿法脱硫机组高效稳定运行的同时有效降低耗电量,实现节能与减排双赢,现对金堂电厂一期2×600MW燃煤机组脱硫系统运行方式进行分析,优化脱硫设备的运行方式。
1 烟气系统
(1)增压风机的运行调整主要通过减小烟气系统阻力(如GGH、除雾器的吹扫、冲洗等)方式来实现。FGD入口压力的改变对增压风机的电功率影响较大,对引风机的影响相对较小。系统运行中,应合理的设置增压风机的动叶开度,FGD入口压力正常设定在-0.15~-0.2kPa,不得高于-0.3kPa。
(2)保证GGH和除雾器表面的清洁不仅可以减小烟风阻力,减小增压风机能耗。运行人员应坚持GGH和除雾器冲洗的定期制度,保证蒸汽吹扫压力在1.4MPa,除雾器的冲洗水母管压力在0.3MPa。机组负荷在450MW时,GGH差压应保证在0.5kPa以下,除雾器差压应保证在0.3kPa以下;机组负荷在600MW时,GGH差压应保证在0.65kPa以下,除雾器差压应保证在0.5kPa以下。
2 吸收塔系统
(1)当煤质发生变化,入炉煤硫份高,FGD入口烟气含硫量超过设计值3525mg/m3,运行人员应加强运行调整,当pH下降时适当加大吸收塔石灰石供浆量,增加氧化风,但供浆量不得超过50t/h,在pH值无法稳定的情况下,可借助于氢氧化钠来维持pH值。石灰石供浆量过大,石灰石耗量增加,也会导致石膏浆液密度升高,循环浆泵运行电流增大,耗电增加,石膏品质也无法保证。
(2)吸收塔浆液pH值是湿法脱硫系统反应工艺控制的核心,脱硫效率、石灰石利用率、石膏品质等主要脱硫性能指标都与此有关,运行的主要工艺控制参数如液气比、反应停留时间等也受pH的影响。
脱硫效率、钙硫比都随着吸收塔浆液pH的升高而增加,pH越高,越有利于SO2的吸收,脱硫效率也越高,但不利于石灰石的溶解和CaSO3·1/2H2O的氧化,使石膏中的CaCO3含量也增加,相应的Ca/S比增大,石灰石耗量增加。在系统运行中,吸收塔石膏浆液pH值维持在5.2~5.3之间,更接近于我们的设计值,当pH值>5.5时,将使Ca/S增大,对提高脱硫效率没有明显作用。
(3)液气比决定了酸性气体吸收所需要的吸收面积,在其他参数值一定的情况下,提高液气比相当于增大了吸收塔内的喷淋密度,使液气间的接触面积增大,脱硫效率也将增大。根据机组负荷和入口SO2含量投用不同扬程的循环浆泵,并进行优化组合,将脱硫效率维持在95%左右。
(4)根据入口SO2的含量合理的投运氧化风机的运行数量。脱硫反应的O/S摩尔比一般控制在2.0~2.5之间,根据脱硫设计的最大烟气量和SO2含量计算得出:1台氧化风机可满足的入口SO2质量流量范围为1364~1705mg/m3;2台氧化风机为2728~3410mg/m3;3台氧化风机为4092~5115mg/m3。
(5)系统运行中,吸收塔液位维持在12.8~13.2米,过高的液位使液面与喷淋层间距离变小,缩短脱硫剂与烟气中SO2的吸收空间,降低脱硫效率;过低的液位将造成氧化空间不足,使浆液中CaSO3·1/2H2O的含量增加,影响脱水系统正常运行。
(6)循环浆泵的电流是随着密度的增高而增大,将密度控制在合理的范围内不仅对循环浆泵的节能运行十分有利,还有利于提高石灰石利用率和石膏品质,而且对减少浆液结垢和设备磨损都十分有益。
吸收塔浆液中新石膏晶种的生成和晶体的长大两个过程同时进行,当密度大于1080kg/m3时,晶体就已成型,呈不规则的多面体。当密度达到1130kg/m3时,大部分晶体的颗粒大小已在40μm以上,这时的晶体不会堵塞滤布,有利于脱水皮带机的运行。所以在系统运行中,要求运行人员将石膏浆液密度维持在1096~1150kg/m3之间。
参考文献
[1]曾庭华,杨华,马斌,王力.湿法烟气脱硫系统的安全性及优化[M].北京:中国电力出版社,2003.
[2]钟秦.燃煤烟气脱硫脱硝技术及工程实例[M].北京:化学工业出版社,2002.
[3]周祖飞.湿式石灰石-石膏烟气脱硫系统的工艺控制[J].环境科学与技术,2005,28(2):8081.
[4]邵炜,陈颖,金东春.600MW机组湿法脱硫石灰石盲区现象分析及对策[J].浙江电力,2007,26(3):5759.
[5]周祖飞.浅析脱硫系统的经济性影响因素及改进措施[C].资源节约环境友好型电力技术论坛论文集.北京:中国电力出版社,2008.
对600MW机组脱硫系统运行优化进行技术总结,通过优化脱硫设备运行方式,实现节能与减排的双赢。
关键词:600MW机组;脱硫系统;运行优化;节能
中图分类号:
TB
文献标识码:A
文章编号:16723198(2013)10017801
石灰石-石膏湿法脱硫是各大电厂普遍采用的一种脱硫技术,但设备主要以国产为主,普遍存在设备运行可靠性低、经济性较差等问题。特别是大容量的600MW机组脱硫系统,由于设备和原料的原因,造成运行人员在操作中往往遇到很多困难,造成实际运行状况不容乐观。为了改善脱硫运行的可靠性、优化运行操作,在确保湿法脱硫机组高效稳定运行的同时有效降低耗电量,实现节能与减排双赢,现对金堂电厂一期2×600MW燃煤机组脱硫系统运行方式进行分析,优化脱硫设备的运行方式。
1 烟气系统
(1)增压风机的运行调整主要通过减小烟气系统阻力(如GGH、除雾器的吹扫、冲洗等)方式来实现。FGD入口压力的改变对增压风机的电功率影响较大,对引风机的影响相对较小。系统运行中,应合理的设置增压风机的动叶开度,FGD入口压力正常设定在-0.15~-0.2kPa,不得高于-0.3kPa。
(2)保证GGH和除雾器表面的清洁不仅可以减小烟风阻力,减小增压风机能耗。运行人员应坚持GGH和除雾器冲洗的定期制度,保证蒸汽吹扫压力在1.4MPa,除雾器的冲洗水母管压力在0.3MPa。机组负荷在450MW时,GGH差压应保证在0.5kPa以下,除雾器差压应保证在0.3kPa以下;机组负荷在600MW时,GGH差压应保证在0.65kPa以下,除雾器差压应保证在0.5kPa以下。
2 吸收塔系统
(1)当煤质发生变化,入炉煤硫份高,FGD入口烟气含硫量超过设计值3525mg/m3,运行人员应加强运行调整,当pH下降时适当加大吸收塔石灰石供浆量,增加氧化风,但供浆量不得超过50t/h,在pH值无法稳定的情况下,可借助于氢氧化钠来维持pH值。石灰石供浆量过大,石灰石耗量增加,也会导致石膏浆液密度升高,循环浆泵运行电流增大,耗电增加,石膏品质也无法保证。
(2)吸收塔浆液pH值是湿法脱硫系统反应工艺控制的核心,脱硫效率、石灰石利用率、石膏品质等主要脱硫性能指标都与此有关,运行的主要工艺控制参数如液气比、反应停留时间等也受pH的影响。
脱硫效率、钙硫比都随着吸收塔浆液pH的升高而增加,pH越高,越有利于SO2的吸收,脱硫效率也越高,但不利于石灰石的溶解和CaSO3·1/2H2O的氧化,使石膏中的CaCO3含量也增加,相应的Ca/S比增大,石灰石耗量增加。在系统运行中,吸收塔石膏浆液pH值维持在5.2~5.3之间,更接近于我们的设计值,当pH值>5.5时,将使Ca/S增大,对提高脱硫效率没有明显作用。
(3)液气比决定了酸性气体吸收所需要的吸收面积,在其他参数值一定的情况下,提高液气比相当于增大了吸收塔内的喷淋密度,使液气间的接触面积增大,脱硫效率也将增大。根据机组负荷和入口SO2含量投用不同扬程的循环浆泵,并进行优化组合,将脱硫效率维持在95%左右。
(4)根据入口SO2的含量合理的投运氧化风机的运行数量。脱硫反应的O/S摩尔比一般控制在2.0~2.5之间,根据脱硫设计的最大烟气量和SO2含量计算得出:1台氧化风机可满足的入口SO2质量流量范围为1364~1705mg/m3;2台氧化风机为2728~3410mg/m3;3台氧化风机为4092~5115mg/m3。
(5)系统运行中,吸收塔液位维持在12.8~13.2米,过高的液位使液面与喷淋层间距离变小,缩短脱硫剂与烟气中SO2的吸收空间,降低脱硫效率;过低的液位将造成氧化空间不足,使浆液中CaSO3·1/2H2O的含量增加,影响脱水系统正常运行。
(6)循环浆泵的电流是随着密度的增高而增大,将密度控制在合理的范围内不仅对循环浆泵的节能运行十分有利,还有利于提高石灰石利用率和石膏品质,而且对减少浆液结垢和设备磨损都十分有益。
吸收塔浆液中新石膏晶种的生成和晶体的长大两个过程同时进行,当密度大于1080kg/m3时,晶体就已成型,呈不规则的多面体。当密度达到1130kg/m3时,大部分晶体的颗粒大小已在40μm以上,这时的晶体不会堵塞滤布,有利于脱水皮带机的运行。所以在系统运行中,要求运行人员将石膏浆液密度维持在1096~1150kg/m3之间。
参考文献
[1]曾庭华,杨华,马斌,王力.湿法烟气脱硫系统的安全性及优化[M].北京:中国电力出版社,2003.
[2]钟秦.燃煤烟气脱硫脱硝技术及工程实例[M].北京:化学工业出版社,2002.
[3]周祖飞.湿式石灰石-石膏烟气脱硫系统的工艺控制[J].环境科学与技术,2005,28(2):8081.
[4]邵炜,陈颖,金东春.600MW机组湿法脱硫石灰石盲区现象分析及对策[J].浙江电力,2007,26(3):5759.
[5]周祖飞.浅析脱硫系统的经济性影响因素及改进措施[C].资源节约环境友好型电力技术论坛论文集.北京:中国电力出版社,2008.