技術 | 燃煤電廠煙氣脫硫系統運行優化與經濟性分析

摘要

燃煤電廠煙氣中的SO2占有較大比例，解決燃煤電廠煙氣脫硫系統運行優化，不但能夠降低空氣中的SO2含量，還能夠實現企業經濟效益的提升，具有較高的經濟性。

引言

我國在燃煤電廠的煙氣脫硫研究起步較早，但發展的速度比較慢。通過對燃煤電廠煙氣脫硫系統運行優化，實現運行成本的降低具有重要的意義。

1燃煤電廠煙氣脫硫技術的發展

實際應用中，濕法煙氣脫硫技術得到了深人的研究，發展比較快，先后發展出了石灰石-石膏法脫硫技術，這種技術在濕法煙氣脫硫中具有典型行。在此，我們結合石灰石-石膏法脫硫技術對燃煤電廠煙氣脫硫系統運行優化和經濟性進行研究。

2石灰石-石膏法脫硫技術簡介

石灰石-石膏濕法脫硫技術應用比較廣泛，在我國許多大型燃煤發電廠都發揮了重要的作用。石灰石-石膏法脫硫流程(見圖1)。

圖1石灰石-石膏法脫硫工藝流程圖

這種技術具有較高的穩定性和經濟性。在脫硫后，能夠產生脫硫副產品石膏，便于綜合利用，提高經濟效益。石灰石-石膏脫硫系統由石灰石漿制備系統、吸收系統、煙氣再熱系統、石膏脫水系統和廢水處理系統組成，要實現脫硫系統的優化，就要結合在各個系統脫硫中發揮的作用，使各系統運行能夠達到最佳的匹配度，實現效益的增加，成本的降低。

2.1脫硫過程

電除塵器中會存在較多的煙氣，煙氣中含有大量的SO2和硫化物，煙氣進人到吸收塔，在吸收塔內與石灰漿液結合，產生化學反應，在反應的過程中，漿液中的部分水分會被蒸發，使煙氣進一步冷卻，這樣反復吸收，能將95%的含硫化物氣體消除。

2.2石灰石活性

石灰石活性在石灰石-石膏法脫硫技術中極為重要，影響到石灰石活性的因素較多，其中主要的因素為pH值和溫度。這兩項因素對脫硫反應速度具有較大影響，同時，通過反應速度的提高，能夠在材料使用上、人工成本上和設備運行的電耗方面降低費用，提高生產效率。因此，在燃煤電廠煙氣脫硫系統運行優化時，常常會在pH值和溫度方面著手，使多方面因素能夠實現最佳匹配度，實現效益最大化。

3煙氣脫硫系統優化的可行性

3.1吸收系統的優化

3 .1 .1 pH值

脫硫的過程就是化學反應的過程，pH值如果太高，會對設備有較大的損傷;pH值過低又會對反應起到抑制的作用，并且造成石灰石漿液的損耗，同時增加電力的消耗，使成本增加。結合實驗測得的結論(見表1)，符合漿液循環泵數量與pH值對照，能夠保證脫硫效率(90%以上)，使石灰石粉耗降低。

表1漿液循環泵與pH值對照

3.1.2吸收塔液位

石灰石與鍋爐煙氣中的SO2反應需要具有合適的空間，空間太小會造成SO2氣體外泄，空間過大會使漿液反應過度。因此，要通過液位的掌握，對反應空間合理控制，吸收塔液位一般控制在7.3一7.8m最佳。

3.1.3石灰石的精細度

石灰石粉精細度越高，與煙氣中的SO2接觸面積越大，反應的速度越快。但是提高石灰石的精細度也意味著成本的提高，這就需要達到一個最佳值，才能實現經濟效益的最大化。通過實驗比較，得出石灰石粉達到250目，90%的過篩率效果最佳，相比200目90%過篩率，提高脫硫效率0.5%，降低了石灰石的使用量。

3.1.4負荷的影響

運行5臺漿液循環泵時，額定負荷下，脫硫效率達到92%,在低負荷下，達到脫硫效率95%(見表2)。

3.2煙氣系統優化

通常情況下，使用2臺增壓風機，采用并聯的方式運行，實現脫硫生產。在額定的負荷下進行脫硫，能夠滿足正常的生產需求;如果在低負荷情況下使用2臺增壓風機對鍋爐負壓產生較大的影響，不利于安全生產的要求。而兩臺增壓風機的耗電量很大，增加了生產中的耗電量，因此，在滿足符合鍋爐總風量與除塵器壓差的前提下，要進行多次的調整，獲取最佳的運行方式。

表2 5臺漿液循環泵工作時，不同負荷脫硫效率比較

3.3脫硫增效劑的使用

脫硫系統的反應速度對生產效率具有較大的影響，通過脫硫增效劑的使用，能夠加快脫硫系統的反應速度，使石灰石粉的用量下降，減少設備電耗和人工費用，從而實現成本的降低。

4煙氣脫硫系統優化效果分析

4.1 pH值調整的效果

在5臺漿液循環泵同時運行情況下，pH值保持在5.5 --6.0為最佳值，當4臺也將循環泵同時運行情況下，pH值在5.8 -- 6.2區間為最佳值，石灰石粉按照500元//t(全國均價)計算，每個值班能夠節約1639元，每天4個值班可節約1639 x 4=6556元。

4.2液位調整效果

脫硫吸收塔石膏漿液液位對反應的速度具有較大影響，液位最佳值在7.3一7.8m，相對于7.3m以下，能夠把脫硫效率提高0.5%以上。燃煤量按照20000t/d(以張家口發電廠為例)計算(煤種硫成分按照0.7%計算)，SO2的產量為280t/d。如果能夠把脫硫的效率提高0.5，每天能夠減少1.4t的SO2排量，排污費按照1000元//t計算，能節約排污費1400元//d。

4.3石灰石粉精細度調整效果

采用250目石灰石粉，90%過篩率，提高脫硫效率0.5 %。燃煤量按照20000t/d(硫成分按照煤種0.7%計算))S02的產量為280t/d。如果能夠把脫硫的效率提高0.5%，每天能夠減少1.4t的SO2排量，排污費按照1000元//t計算，能節約排污費1400元//d 。

4.4加入增效劑調整效果

脫硫增效劑又叫脫硫添加劑，脫硫催化劑，利用高分子物質作為原材料，經過物化加工生產出的對煙氣脫硫具有催化作用的添加劑。在生產過程中增添加增效劑，吸收塔的脫硫效率提高了2.04%，實現了生產效率提高的同時，提高了經濟性。

5結語

實現硫化系統的升級，提高硫化效率，降低成本，實現社會效益和經濟效益的雙豐收，是我國電力工作者一直在探討的問題，希望本文的分析探討，能夠給我國燃煤電廠煙氣脫硫系統運行升級方面帶來一點參考。