摘 要:脫硫是為了達(dá)到煤氣的凈化,目前脫硫的方法較多,脫硫的效果也不盡相同,但隨著一些新型催化劑的開發(fā)應(yīng)用,煤氣的凈化度越來越高,同時(shí)也為濕法脫硫技術(shù)的創(chuàng)新起到了極大的推動(dòng)作用。通過對(duì)濕法脫硫運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化,可以有效地實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的,有利于濕法運(yùn)行系統(tǒng)和設(shè)備運(yùn)行的安全性和易用性的提高,對(duì)于提高濕法脫硫系統(tǒng)長(zhǎng)期安全、可行及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有極為重要的意義。
關(guān)鍵詞:濕法脫硫;運(yùn)行方式;優(yōu)化策略
濕法脫硫即是在脫硫過程中在溶液中進(jìn)行的,主要是利用堿性液體與煤氣中的硫化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而生成新的不易氣化的硫類化合物,然后再催化劑作用下將吸收液與氧進(jìn)行解析脫硫、脫氰,從而有效的將煤氣中大部分硫化氫、二氧化硫及氰化氫等物質(zhì)去除。在整個(gè)濕法脫硫過程中,為了能夠確保機(jī)組在高效穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí),實(shí)現(xiàn)耗電量的降低,達(dá)到節(jié)能和減排的目的,則需要對(duì)濕法脫硫運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化。
1 火電廠脫硫的技術(shù)特點(diǎn)
(1)在火電廠脫硫過程中,是利用一種堿性物質(zhì)作為脫硫劑,在大規(guī)模煙氣脫硫過程中,石灰石是非常理想的吸收劑,具有非常好的經(jīng)濟(jì)性。利用石灰石制成的吸收劑漿液與煙氣進(jìn)行接觸可以進(jìn)行脫硫反應(yīng)。當(dāng)前在火電廠脫硫裝置中利用石灰石作為脫硫劑較為普遍。(2)脫硫主要是為了清除掉煙氣中的二氧化硫,部分脫硫工藝也能夠?qū)煔庵械娜趸蛴行У拿摮?,但由于煙氣三氧化硫含量較低,所以在脫硫過程中可以不對(duì)其進(jìn)行考慮。(3)煙氣中二氧化硫脫除難度較大?;痣姀S中產(chǎn)生的煙氣量十分龐大,而且煙溫也較高,但在煙氣中二氧化硫含量卻十分低,而對(duì)于二氧化硫的脫除率標(biāo)準(zhǔn)要求則需要達(dá)到百分之九十以上,所以二氧化硫的脫除難度較大。(4)在脫硫工藝實(shí)施過程中會(huì)有副產(chǎn)物產(chǎn)生,這就需要在脫硫過程中在做好這些副產(chǎn)物的回收和處理措施,避免這些副產(chǎn)物二次污染的發(fā)生。
2 濕法脫硫運(yùn)行方式優(yōu)化的意義
近年來,隨著國家對(duì)煤礦整頓力度的不斷加大,部分煤礦停產(chǎn),從而導(dǎo)致煤炭供應(yīng)較為緊張。這就使火電廠所使用的煤炭存在著種類雜、煤質(zhì)差等問題,與設(shè)計(jì)的煤種存在著嚴(yán)重的偏離,使火電廠設(shè)備故障率增加,而且煙氣脫硫的效果也受到較大的影響。而且當(dāng)煤質(zhì)下降時(shí),鍋爐的煙氣量、煙塵量、煙氣中含硫量、煙氣流速等都會(huì)有所增加,嚴(yán)重超出除塵系統(tǒng)與脫硫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)負(fù)荷,脫硫效率下降,而且部分設(shè)備的磨損、腐蝕及結(jié)垢等情況也會(huì)隨之加劇,從而對(duì)脫硫裝置的正常運(yùn)行帶來較大的影響。
針對(duì)于這種情況,目前大部分火電廠在燃煤發(fā)電機(jī)組上都安裝了煙氣脫硫裝置來降低二氧化硫的排放量,實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的保護(hù)。煙氣脫硫裝置主要是采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝。而且在脫硫裝置運(yùn)行過程中需要進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控,確保脫硫裝置運(yùn)行的質(zhì)量,降低對(duì)環(huán)境所帶來的負(fù)面影響,確保電廠經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)現(xiàn)。在濕法脫硫過程中,主要以石石家漿液作為吸收劑,這就使脫硫系統(tǒng)效率會(huì)受到石灰石漿液品質(zhì)好壞、液位高低及循環(huán)漿液量多少的影響,石灰石資液的質(zhì)量還會(huì)影響到電廠的經(jīng)濟(jì)性,所以在濕法脫硫優(yōu)化過程中,加強(qiáng)對(duì)石灰石品質(zhì)及漿液的優(yōu)化具有極其重要的意義。
3 石灰石-石膏法脫硫系統(tǒng)
石灰石-石膏濕法脫硫工藝系統(tǒng)主要有以下幾部分組成:煙氣系統(tǒng)、吸收氧化系統(tǒng)、漿液制備系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、排放系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。
3.1 煙氣系統(tǒng)
煙氣系統(tǒng)包括煙風(fēng)道原煙氣擋板門、凈煙氣擋板門、旁路擋板門、擋板門密封系統(tǒng)、脫硫風(fēng)機(jī)及其輔助系統(tǒng)、GGH及其輔助系統(tǒng)。
3.2 吸收氧化系統(tǒng)
吸收氧化系統(tǒng)是FGD設(shè)備的核心,系統(tǒng)在吸收塔中完成對(duì)SO2及其他有害氣體的吸收,最終生成脫硫副產(chǎn)物—石膏。濕法脫硫吸收塔有許多種結(jié)構(gòu),目前較廣泛的是噴淋塔。
3.3 漿液制備系統(tǒng)
漿液制備系統(tǒng)的任務(wù)是向吸收系統(tǒng)提供合格的石灰石漿液。
3.4 石膏脫水系統(tǒng)
石膏脫水系統(tǒng)包括水力旋流器和真空皮帶脫水機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備。
吸收塔中的石膏漿液通過排漿泵送入水里旋流器濃縮,使含固量達(dá)到40-50%,然后再送至真空皮帶機(jī)脫水,使石膏的含水率<10%,脫水后的石膏通過石膏輸送皮帶機(jī)送至石膏存儲(chǔ)間堆放。石膏水力旋流器的溢流箱,然后又溢流泵送入吸收塔,使其中未反應(yīng)的進(jìn)一步參與反應(yīng)。
3.5 排放系統(tǒng)
排放系統(tǒng)主要由事故漿池、區(qū)域漿池及排放管路組成。
3.6 控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)主要由熱工測(cè)量、自動(dòng)調(diào)節(jié)、控制、保護(hù)及熱工信號(hào)報(bào)警裝置組成??刂葡到y(tǒng)保證了煙氣脫硫效果和煙氣脫硫設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。石灰石-石膏法煙氣脫硫系統(tǒng)的自控系統(tǒng)一般采用DCS,操作員在控制室內(nèi)即可對(duì)煙氣脫硫設(shè)備及其附屬系統(tǒng)的啟、停及正常運(yùn)行工況的監(jiān)視、控制和調(diào)節(jié),同時(shí)系統(tǒng)具備異常與事故工況時(shí)的報(bào)警、連鎖與保護(hù)功能。其中熱控制系統(tǒng)包括給水控制,其任務(wù)是使鍋爐的給水量適應(yīng)鍋爐的蒸發(fā)量,保持汽包水位在給定的范圍內(nèi)變化。鍋爐燃燒過程控制的基本任務(wù)是使燃料燃燒所提供的熱量適應(yīng)汽輪機(jī)負(fù)荷的需要,保證鍋爐的經(jīng)濟(jì)燃燒和安全運(yùn)行。
4 濕法脫硫運(yùn)行方式優(yōu)化
在傳統(tǒng)濕法脫硫工藝中,電耗量較大,當(dāng)石灰石反回量不大時(shí),則極易導(dǎo)致管道堵塞的情況發(fā)生?;貪{管道節(jié)流孔板磨損嚴(yán)重,脫硫效率不高。而且脫硫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,輸漿管道短接及法蘭較多,脫硫裝置運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性得不到有效的保障。所以對(duì)濕法脫硫運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化勢(shì)在必行,通過優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)濕法脫硫節(jié)能減排的目的。
4.1 降低煙氣系統(tǒng)阻力
在濕法脫硫系統(tǒng)中,GGH(煙氣-煙氣換熱器)主要的設(shè)備之一,但其制印熱元件板主要以波紋板為主,這樣煙氣中的灰份、凈煙氣中的漿液微粒則極易在波紋板上進(jìn)行沉積,從而導(dǎo)致?lián)Q熱器發(fā)生堵塞。因此在實(shí)際工作中,需要做好GGH的處理工作。
煙氣系統(tǒng)阻力會(huì)受到煙氣流量和GGH堵灰的影響,一旦GGH運(yùn)行過程中出現(xiàn)大量積灰,則會(huì)導(dǎo)致煙氣系統(tǒng)阻力增加。所以需要在GGH設(shè)計(jì)時(shí)要有效的解決這一問題。通常會(huì)為GGH配套在線壓縮空氣吹掃及高壓水沖洗,從而有效的確保GGH換熱片的清潔性。一旦運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)時(shí),GGH差壓和增壓風(fēng)機(jī)電流仍有升高趨勢(shì)時(shí),則需要在機(jī)組停運(yùn)時(shí)利用人工高壓水對(duì)GGH進(jìn)行除垢清洗,從而確保煙氣系統(tǒng)阻力的降低。
4.2 吸收塔漿液循環(huán)泵運(yùn)行方式優(yōu)化
當(dāng)脫硫裝置入口煙氣中二氧化硫濃度處于一定的情況下,則通過增加吸收塔內(nèi)循環(huán)泵投運(yùn)的臺(tái)數(shù),可以有效地確保漿液循環(huán)量的增加,從而確保脫硫效率的提高,但這樣也會(huì)導(dǎo)致耗電量的增大。在這種情況下,需要在確保二氧化硫達(dá)標(biāo)排放的前提下,根據(jù)脫硫裝置入口二氧化硫的濃度來選擇不同的循環(huán)泵臺(tái)烽和不同高度的噴淋層,從而確保脫硫系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。
5 結(jié)束語
在當(dāng)前火電廠脫硫工藝中,濕法脫硫工藝不僅技術(shù)成熟度較高,而且吸收劑具有較好的經(jīng)濟(jì)性,副產(chǎn)物能夠有效的利用,適宜煤種范圍較廣,所以在眾多脫硫工藝中也是應(yīng)用最廣的一種脫硫工藝。而石灰石(石灰)-石膏濕法脫硫則時(shí)技術(shù)最成熟及運(yùn)行可行性最好的一種脫硫技術(shù),不僅脫硫效果較好,而且有利于大幅度降低工程造價(jià)。
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