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摘 要:面对日益严格的环保要求,烟气脱硫成本随之增加,已成为电厂运行成本的大户。本文介绍了石灰石——石膏湿法烟气脱硫装置组成,重点阐述了脱硫装置在生产运行过程中脱硫运行成本的优化原则及运行优化方法。主要围绕节电、节水、节省脱硫剂(石灰石粉)展开。通过对实际运行中的调整优化方式,列出了几种可行的优化运行、降低成本的思路方法。
關键词:烟气脱硫装置;运行优化;降低成本
目前我国在能源结构方面,仍是以燃煤机组为主,大量的燃煤必然导致SO2的大量排放。随之而来的环保问题,也日益引起人们的关注,为此国家对环保减排工作的重视程度也越来越高,制定的标准也日益严格,日均值控制变为小时均值控制,出口排放烟气控制指标减半等等,在如此的大趋势之下烟气脱硫装置在电厂中的成本投入也越来越高。
FGD烟气脱硫,其方法与种类很多,如钙法、氨法、镁法等等。经过多年实验,在我国形成了以石灰石——石膏湿法脱硫为主的格局,其比例在90%以上。对于石灰石——石膏湿法烟气脱硫装置,在保证二氧化硫达标排放的基础上,脱硫装置要如何做到安稳经济运行,降低运行成本,对脱硫装置本身及电厂的运营有着重要的意义,下面对脱硫装置的经济运行给出些许具体方法。
一、脱硫系统组成
石灰石——石膏烟气脱硫装置,其工艺系统主要由SO2吸收系统、烟气系统、副产品处理及储存系统(即石膏脱水系统)、废水处理系统、工艺水系统、排空系统等系统组成。
二、脱硫装置运行优化原则
(一)节电
(1)降低吸送风机电耗。常用措施为减少锅炉、烟道膨胀节漏风;降低除雾器压差,减少烟气阻力。根据脱硫系统压差及烟气量大小调整其出口开度。
(2)降低循环泵、喷淋泵电耗。常用措施为保持脱硫塔储浆段高液位;降低脱硫塔浆液密度;在烟气量减小时,减少循环泵或喷淋泵数量。
(二)节约脱硫剂(即石灰石细粉)
控制脱硫塔浆液PH值,保持脱硫剂的利用率;石膏脱水时,适当降低PH值,减少供浆量,避免造成石灰石细粉无谓浪费。
(三)节水
在保证脱硫效率的情侣下,停运循环或喷淋泵,降低液气比,可以减少蒸发量;加强脱硫塔入口烟气温度监控,及时沟通调整,减少蒸发水量;废水或雨水回收利用,代替部分脱硫水源。
三、脱硫运行优化
(一)循环泵或喷淋泵的运行优化
(1)按照烟气量调整循环泵、喷淋泵投入台数,如两炉一塔配置,脱硫系统配备一循环泵、两台喷淋泵,仅一台炉运行时,可停运一台喷淋泵。减少脱硫电耗。
(2)防止磨损:通过试验选择合理的脱硫塔浆液密度区间,减少高密度运行时间。既能减少磨损,同时可以降低泵的运行电耗。
(3)关注泵出口压力。在运行期间,若发现循环泵或喷淋泵出口压力升高,可能为出口管道堵或喷嘴堵。反之,可怀疑为喷嘴磨损使出口变大或者泵的叶轮磨损。
(二)氧化风机的运行优化
(1)氧化风机运行台数,若氧化风机配备为一塔两台,可调整氧化风机运行台数。
(2)氧化风机温度控制。可通过增湿水流量调节,使进入脱硫塔的氧化风降温增湿,避免氧化风管在吸收塔干湿界面结垢。
(三)脱硫塔的运行优化
(1)控制PH值范围。脱硫塔浆液PH值范围5.0~5.8,通常自动调节的PH设定值为5.4。
(2)控制脱硫浆液密度。浆液密度范围为1120~1180kg/Nm3,可在石膏脱水正常的情况下,降低浆液密度运行。另外,定期用密度计手测脱硫塔浆液密度,与在线密度对比校准。
(3)控制氧化风量。保证脱硫浆液的充分氧化。
(4)观察总结曲线。通过进行各种工况曲线对比,总结SO2浓度、PH值、脱硫效率的关系,作为调整运行的依据。
(四)真空皮带脱水机的运行优化
(1)控制石膏滤饼厚度。真空皮带机滤饼厚度影响石膏含水率,经过不同厚度的取样对比。滤饼厚度在20~25mm为最佳。太薄由于皮带转速高,容易引起皮带跑偏、滤布跑偏和磨损,加速设备损坏。太厚会使真空度增加,脱水效果变差。
(2)关注水力旋流器分流效果。石膏脱水中皮带机的浆液来自水力旋流器底流,石膏脱水的效果及时间长短,主要取决于水力旋流器的分流作用。而影响水力旋流器分流作用的主要因素又为排浆泵出口压力(水力旋流器入口压力)与水力旋流器调节阀的开度。
(3)做好皮带脱水机皮带裙边的维护工作。皮带脱水机运行期间,要维持较高的真空度,则整个系统的密封要相对完好。而密封环节中易出现文问题的就是皮带的裙边。裙边的破裂,脱落等缺陷会直接使真空泵抽取空气。既影响石膏脱水效果,又会造成真空泵电耗增加。
四、结论
(1)吸送风机、循环泵(喷淋泵)是脱硫耗电的大户,要优化脱硫运行成本,降低吸送风机与循环泵(喷淋泵)的电耗。
(2)加强除雾器的运行维护,做好除雾器的定期冲洗工作,避免除雾器堵塞,减少系统阻力,是降低吸送风机电耗的有效途径。
(3)PH值的合理选取,既要保证较高的脱硫效率,又要根据烟气浓度及是否进行石膏脱水,调整供浆量,充分有效地利用石灰石粉。
(4)加强烟温监控,避免烟温过高引起的蒸发水量。同时废水、雨水等回收利用,降低脱硫水耗。
总之,通过对石灰石—石膏湿法脱硫装置大量的运行优化工作,减少运行中无意义的损耗,通过严格的运行方式控制,脱硫装置能够长期稳定运行,并能够较好的降低运行成本,实现脱硫装置的经济稳定运行。
参考文献:
[1]阎维平,刘忠,王春波等,电站燃煤锅炉石灰石湿法烟气脱硫装置运行与控制,中国电力出版社,2005.
[2]曾庭华,杨华,马斌等,湿法烟气脱硫系统的安全性及优化,中国电力出版社,2004.
作者简介:赵亮华,中石化股份有限公司天津分公司。
關键词:烟气脱硫装置;运行优化;降低成本
目前我国在能源结构方面,仍是以燃煤机组为主,大量的燃煤必然导致SO2的大量排放。随之而来的环保问题,也日益引起人们的关注,为此国家对环保减排工作的重视程度也越来越高,制定的标准也日益严格,日均值控制变为小时均值控制,出口排放烟气控制指标减半等等,在如此的大趋势之下烟气脱硫装置在电厂中的成本投入也越来越高。
FGD烟气脱硫,其方法与种类很多,如钙法、氨法、镁法等等。经过多年实验,在我国形成了以石灰石——石膏湿法脱硫为主的格局,其比例在90%以上。对于石灰石——石膏湿法烟气脱硫装置,在保证二氧化硫达标排放的基础上,脱硫装置要如何做到安稳经济运行,降低运行成本,对脱硫装置本身及电厂的运营有着重要的意义,下面对脱硫装置的经济运行给出些许具体方法。
一、脱硫系统组成
石灰石——石膏烟气脱硫装置,其工艺系统主要由SO2吸收系统、烟气系统、副产品处理及储存系统(即石膏脱水系统)、废水处理系统、工艺水系统、排空系统等系统组成。
二、脱硫装置运行优化原则
(一)节电
(1)降低吸送风机电耗。常用措施为减少锅炉、烟道膨胀节漏风;降低除雾器压差,减少烟气阻力。根据脱硫系统压差及烟气量大小调整其出口开度。
(2)降低循环泵、喷淋泵电耗。常用措施为保持脱硫塔储浆段高液位;降低脱硫塔浆液密度;在烟气量减小时,减少循环泵或喷淋泵数量。
(二)节约脱硫剂(即石灰石细粉)
控制脱硫塔浆液PH值,保持脱硫剂的利用率;石膏脱水时,适当降低PH值,减少供浆量,避免造成石灰石细粉无谓浪费。
(三)节水
在保证脱硫效率的情侣下,停运循环或喷淋泵,降低液气比,可以减少蒸发量;加强脱硫塔入口烟气温度监控,及时沟通调整,减少蒸发水量;废水或雨水回收利用,代替部分脱硫水源。
三、脱硫运行优化
(一)循环泵或喷淋泵的运行优化
(1)按照烟气量调整循环泵、喷淋泵投入台数,如两炉一塔配置,脱硫系统配备一循环泵、两台喷淋泵,仅一台炉运行时,可停运一台喷淋泵。减少脱硫电耗。
(2)防止磨损:通过试验选择合理的脱硫塔浆液密度区间,减少高密度运行时间。既能减少磨损,同时可以降低泵的运行电耗。
(3)关注泵出口压力。在运行期间,若发现循环泵或喷淋泵出口压力升高,可能为出口管道堵或喷嘴堵。反之,可怀疑为喷嘴磨损使出口变大或者泵的叶轮磨损。
(二)氧化风机的运行优化
(1)氧化风机运行台数,若氧化风机配备为一塔两台,可调整氧化风机运行台数。
(2)氧化风机温度控制。可通过增湿水流量调节,使进入脱硫塔的氧化风降温增湿,避免氧化风管在吸收塔干湿界面结垢。
(三)脱硫塔的运行优化
(1)控制PH值范围。脱硫塔浆液PH值范围5.0~5.8,通常自动调节的PH设定值为5.4。
(2)控制脱硫浆液密度。浆液密度范围为1120~1180kg/Nm3,可在石膏脱水正常的情况下,降低浆液密度运行。另外,定期用密度计手测脱硫塔浆液密度,与在线密度对比校准。
(3)控制氧化风量。保证脱硫浆液的充分氧化。
(4)观察总结曲线。通过进行各种工况曲线对比,总结SO2浓度、PH值、脱硫效率的关系,作为调整运行的依据。
(四)真空皮带脱水机的运行优化
(1)控制石膏滤饼厚度。真空皮带机滤饼厚度影响石膏含水率,经过不同厚度的取样对比。滤饼厚度在20~25mm为最佳。太薄由于皮带转速高,容易引起皮带跑偏、滤布跑偏和磨损,加速设备损坏。太厚会使真空度增加,脱水效果变差。
(2)关注水力旋流器分流效果。石膏脱水中皮带机的浆液来自水力旋流器底流,石膏脱水的效果及时间长短,主要取决于水力旋流器的分流作用。而影响水力旋流器分流作用的主要因素又为排浆泵出口压力(水力旋流器入口压力)与水力旋流器调节阀的开度。
(3)做好皮带脱水机皮带裙边的维护工作。皮带脱水机运行期间,要维持较高的真空度,则整个系统的密封要相对完好。而密封环节中易出现文问题的就是皮带的裙边。裙边的破裂,脱落等缺陷会直接使真空泵抽取空气。既影响石膏脱水效果,又会造成真空泵电耗增加。
四、结论
(1)吸送风机、循环泵(喷淋泵)是脱硫耗电的大户,要优化脱硫运行成本,降低吸送风机与循环泵(喷淋泵)的电耗。
(2)加强除雾器的运行维护,做好除雾器的定期冲洗工作,避免除雾器堵塞,减少系统阻力,是降低吸送风机电耗的有效途径。
(3)PH值的合理选取,既要保证较高的脱硫效率,又要根据烟气浓度及是否进行石膏脱水,调整供浆量,充分有效地利用石灰石粉。
(4)加强烟温监控,避免烟温过高引起的蒸发水量。同时废水、雨水等回收利用,降低脱硫水耗。
总之,通过对石灰石—石膏湿法脱硫装置大量的运行优化工作,减少运行中无意义的损耗,通过严格的运行方式控制,脱硫装置能够长期稳定运行,并能够较好的降低运行成本,实现脱硫装置的经济稳定运行。
参考文献:
[1]阎维平,刘忠,王春波等,电站燃煤锅炉石灰石湿法烟气脱硫装置运行与控制,中国电力出版社,2005.
[2]曾庭华,杨华,马斌等,湿法烟气脱硫系统的安全性及优化,中国电力出版社,2004.
作者简介:赵亮华,中石化股份有限公司天津分公司。