脱硫增效剂应用的可行性和经济性研究

陈怡

摘 要：火电厂脱硫系统添加脱硫增效剂，增效剂促使吸收塔内浆液活性增强，吸收二氧化硫能力增强，脱硫效率上升，出口二氧化硫排放量下降，循环泵可停运作备用，可大大减少生产成本，提高企业盈利能力。

关键词：节能环保;增效剂;脱硫系统

0 前言

某火力发电厂装机容量1×330MW，采用石灰石-石膏湿法脱硫系统，一炉一塔设置。系统设计工况：燃煤含硫量为1.0%，吸收塔浆液有效容积为1614m3，pH值范围为5.0-5.8，共有三台浆液循环泵，功率分别为560kw、630kw、710kw，增压风机一台，功率为1800kw。SO2浓度排放限值为200mg/Nm3。面对煤炭市场越来越紧俏，优质煤种价格越来越高，发电成本逐年上升，同时环保要求越来越严，如何在满足环保要求的前提下降低生产成本，成为主要任务之一。

本着节能降耗、降本提效的原则，该火电厂开始试验脱硫增效剂。

1 投加前数据采集

1.1 加药前10天的运行数据记录表，最好包括各个负荷段工况;

1.2 满负荷 入口SO2浓度接近设计值的情况下，观察脱硫效率的情况;

1.3 进行燃烧高硫煤试验，确定加药前燃烧高硫煤脱硫系统所能承受的极限工况。

2 试验周期及试验用量

预计试验一周并考虑一定的备用以应对各种突发因素，试验需要脱硫增效剂2.5吨。

3 试验时运行工况调整

试验时保持燃烧煤种和锅炉负荷等保持稳定，吸收塔PH值控制在5.2-5.6之间，为减少药剂损失，初次投加过程中停止石膏脱水，适当减少废水排放量。初次投加1000kg，把药剂加入脱硫集坑内，加药时确保收集坑的搅拌器处于开启状态，加入集水坑10分钟后通过集水坑泵打入脱硫塔内，确保药剂的溶解和扩散均匀，并记录加药后24小时内运行数据，日常维护投加量为50kg/天。

4 试验过程中注意事项

4.1 向吸收塔集水坑加药时应缓慢加入，确保药品充分搅拌均匀，每次集水坑泵运行时打至最低液位，确保药液全部进入吸收塔。

4.2 试验前2小时应安排运行人员尽量降低吸收塔液位，以便接收吸收塔集水坑中药品的浆液。

4.3 试验过程中每小时抄表一次，对浆液循环泵启停单独做好记录，以便运行分析。

4.4 试验数据与相同工况（负荷、烟气量、入口二氧化硫含量、氧含量、PH值等）最能说明问题，所以，确保以往数据的真实性很关键。

4.5 FGD加入增效剂后脱硫效率可能明显上升，运行人员在增效剂加入前保持pH值稳定（5.0-5.8），试验时通过向吸收塔补浆量调整pH值。

5 试验时对公用系统要求及处理办法

5.1 试验过程中公用系统可能出现的异常现象

脱硫增效剂加入后，快速提高吸收塔内反应速度，石灰石浆液及石膏生成量增快，要求相应公用系统设备能力够用，保证较低的吸收塔浆液密度。

公用系统设备能力不足可能会出现以下情况：

（一）供浆系统设备能力不足时，会出现吸收塔内pH值下降，石灰石利用率降低，脱硫效率下降。

（二）氧化系统设备能力不足时，会出现石膏氧化不足，大量生成亚硫酸钙，亚硫酸钙影响石灰石溶解及脱水系统正常运行。

（三）脱水系统设备能力不足时，石膏脱水效率达不到要求，处理能力不足，可能导致脱水皮带堵塞，影响设备正常运行。

（四）石膏浆液排放系统能力不足时，吸收塔内浆液密度升高，影响脱硫系统正常运行。

5.2 试验过程中公用系统出力不足时处理方法

（一）增效剂能提高吸收塔内反应速度，加入后要求石灰石浆液供给量、石膏浆液排出量相应增加。

（二）在试验过程中若出现浆液恶化的情况，会影响吸收塔内反应的正常运行。

出现问题时进行以下操作：

（1） 启动备用氧化风机，两台氧化风机并列运行（注意调整两台氧化风机出力情况，避免出现抢风现象）。

（2）启动备用真空皮带脱水机，两台真空皮带脱水机并列运行，调整石膏排出泵出浆量及石膏旋流器入口压力。

（3） 增加废水排放量，降低吸收塔内悬浮物浓度和氯离子浓度。

（4） 启动备用循环泵，减少供浆量。

（5） 把吸收塔浆液倒一部分至事故浆液箱，加大除雾器冲洗力度，给吸收塔补水。

6 试验前后数据对比

7 经济性分析

节约电能分析

根据表中数据：添加增效剂前，当机组负荷≥240MW，烟气入口SO2浓度（mg/Nm3） ≥2600 mg/Nm3时，需运行三台循环泵，低于此工况时，运行BC循环泵能满足达标排放。从统计4月份的数据得知，每天需运行三台泵的时间约8小时左右。

添加增效剂后最大工况的循环泵组合运行参数表：

添加增效剂前后每日用电量对比表：

备注：

添加增效剂前，4月份实际工况：循环泵A＼B＼C组合运行时间为8小时左右，B＼C组合运行时间为12小时左右，A＼C组合运行时间为4小时左右，A＼B组合运行時间很少。

循环泵组合方式由三台变两台运行，增压风机电流降低6A左右。

假设用电单价为0.3498元/KWh，故每日节约用电费用6441X0.3498=2253元

增效剂按日添加50公斤，单价暂按40000.00/吨计算，每日需增效剂费用2000元

添加增效剂后每日节约：2253-2000=253元。

其他分析

使用增效剂后可适当停运循环泵，减少循环泵运行时间，磨损适当减少，延长循环泵使用寿命，可减少循环泵系统的检修、维护工作量及配件的损耗。

8 总结

总之，脱硫增效剂的投用，一方面，提高脱硫效率，提升系统处理能力，减少SO2的排放，减少电厂的排污费用;另一方面，提高了浆液循环系统设备备用系数，减少检修、维护工作量，保证扰动泵系统正常运行;再之，降低厂用电率，降低生产成本，提高燃煤含硫量适应范围，发电成本进一步降低。

参考文献：

[1]汪江，朱仁涵.脱硫增效剂在石灰石/石膏湿法脱硫系统的应用[J].大科技，2010，（11）：358-359.

[2]胡金榜，胡玲玲，段振亚.湿法烟气脱硫添加剂研究进展[J].化学工业与工程，2005，22（6）：456-460.