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脫硫增效劑

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  1. 技術背景

    在眾多的煙氣脫硫技術中,濕法煙氣脫硫一直占據著主導地位,在世界上已建成的脫硫裝置中,濕法脫硫裝置占80%。盡管濕法脫硫技術的工藝成熟,脫硫效率高,但近年來電廠燃用煤中硫的質量分數遠超設計值,因此,需增加噴淋層提高脫硫效率,從而使SO2出口質量濃度達標。但這種方法會增加電廠的投資和運行費用。研究表明,如果在濕法脫硫技術中加入一定量的LYWS脫硫增效劑,可提高脫硫效率并降低系統的運行費用。

  2. LYWS脫硫增效劑的原理

    LYWS脫硫增效劑由符合催化劑、表面活性劑、含羧基類鹽等成分混合而成,具有以下3方面的作用:

  3. 復合催化劑是緩沖劑,能夠緩沖吸收塔漿液pH值,增加漿液吸收SO2的能力。

  4. 含羧基類鹽可以促進SO2的溶解,能夠消耗SO2溶解產生的H+,使SO2轉換成亞硫酸鹽,從而繼續溶解SO2

  5. LYWS脫硫增效劑中的復合催化劑和高分子聚合物是固、液傳質的促進劑,能夠提高石灰石的利用率。

  6. LYWS脫硫增效劑添加

    某電廠機組原脫硫裝置SO2設計質量濃度為4557mg/m3(標準狀態,下同),四層噴淋,脫硫效率為96%。在實際運行中,SO2質量濃度遠超設計值,***高為10285mg/m3,機組平均運行負荷為215MWSO2排放質量濃度遠不能達標。

  7. LYWS脫硫增效劑濃度的確定

    考慮該工程氧化風機的出力、皮帶脫水機的出力及漿液制備系統的具體情況,SO2入口質量濃度不宜超過7000mg/m3,LYWS脫硫增效劑的質量分數為0.5‰,可保證脫硫裝置出口SO2達標排放。

  8. 實驗內容

  9. 實驗時間:2個星期。

  10. 添加位置:吸收塔地坑。

  11. 每天平均添加130kg脫硫增效劑。

  12. 試驗期間,在保證脫硫裝置出口SO2排放濃度達標的情況下,可適當停1臺或2臺漿液循環泵。

  13. 實驗結果

    LYWS脫硫增效劑添加期間,機組***高負荷為323MW,***低負荷為167MW,脫硫裝置入口SO2質量濃度***高為10285mg/m3。脫硫設施添加LYWS脫硫增效劑后,運行安全、穩定,脫硫效率明顯提高,在運行中可停1臺、甚至2臺漿液循環泵,節能效果良好;在添加脫硫增效劑期間,成品石膏中碳酸鈣的質量分數小于1.5%,石灰石粉節約效果顯著。

    添加脫硫增效劑期間的極端運行工況見表1、表2

    1    發電負荷***高點

機組發電負荷/MW

入口二氧化硫質量濃度/mg·m-3)

脫硫效率/%

漿液循環泵投運數/

323

5601

95.6

3

 

2    入口二氧化硫濃度***高點

機組發電負荷/MW

入口二氧化硫質量濃度/mg·m-3)

脫硫效率/%

漿液循環泵投運數/

224

304

10285

10266

95.6

91.2

3

3

  1. 技術經濟分析

    根據上述分析,某電廠機組添加質量分數為0.05‰的脫硫增效劑,在此基礎上進行技術經濟分析。

    添加成本計算依據:300MW機組,二氧化硫濃度為4557mg/m3;3臺泵運行下脫硫效率為94.5%;實際運行時可停運B泵或C泵,以停運B泵進行節能分析(B泵運行電流為57A3泵運行下增壓風機電流由140A降低至120A,電流降低20A);脫硫增效劑添加質量分數為0.05‰,日消耗量為130kg。增壓風機和漿液循環泵B的主要參數見表3

    3    增壓風機和漿液循環泵B的主要參數

     

項目

單位

增壓風機

漿液循環泵B

電動機功率因數

電動機電壓

電動機效率

節約電流

電動機項數

節能

 

kV

%

A

 

Kw

0.8

6

0.95

20

3

158.0

0.8

6

0.95

57

3

450.2

節能計算:添加脫硫增效劑后,4臺漿液循環泵僅運行3臺,每小時節能450kW·h(電動機功率560kW);增壓風機每小時節能158kW·h,二項合計608kW/h按照0.2/kW·h)計算,每天節約費用2918元。

石灰石節約計算:未添加脫硫增效劑前成品石膏中碳酸鈣的質量分數為2.6%,添加脫硫增效劑后石膏中碳酸鈣的質量分數為1.0%,石灰石粉節約了1.6%。按設計工況(300MW)每天節約石灰石粉3.3t,石灰石粉按照100/t計算,每天節約成本330元。

添加脫硫增效劑后每天節約成本3249元,每天添加脫硫增效劑130kg。綜合收益為389/d。具體節能情況見表4

某電廠機組脫硫增效劑添加添加質量分數為0.5‰的工況下,每小時節能608kW·h,節約發電成本389/d

4    具體節能情況

         名稱           單位     數值

    名稱             單位        數值

脫硫增效劑添加量        kg/d      130

脫硫增效劑單價          /kg      22

脫硫增效劑支出          /d      2860

增壓風機每小時節能      kW·h      158

停漿液循環泵每小時節能  kW·h      450

廠用電成本       /kW·h    0.2

節能收益             /d        2918

日節約石灰石粉       t/d          3.3

石灰石粉單價         /t         100

節約購買石灰石成本     /d         330

  1. 技術前景

    經過運行試驗可以得出如下結論:脫硫設施添加脫硫增效劑后運行安全、穩定,脫硫效率提升明顯,完全可以保證達標排放,運行中可停1臺、甚至2臺漿液循環泵,節能效果好。


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