第34卷第6期華電技術(shù)Vol.34 No.62012年6月.Huadian TechnologyJun. 2012脫硫添加劑對(duì)濕法脫硫系統(tǒng)的影響沈煜暉' ,蘇軍劃' ,高惠華”,金穎姍'(1.中國華電工程(集團(tuán))有限公司,北京10053 ;2.湖北華電西塞山發(fā)電股份有限公司,湖北黃石435001)摘.要:為研究脫硫添加劑對(duì)石灰石-石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的影響，在湖北西塞山發(fā)電有限公司330 MW機(jī)組進(jìn)行了脫硫黍加劑試驗(yàn).分析了試驗(yàn)前后吸收塔漿液中CaCO, ,Cl”,CaSO,的質(zhì)量分?jǐn)?shù),石膏中CaSO,質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及含水率等參數(shù)的變化情況。試驗(yàn)結(jié)果表明:脫硫添加劑能夠在人口煙氣中SO2的體積分?jǐn)?shù)為0.7%的情況下,將SO2脫除效率從92%提高到95% ,并能停運(yùn)2臺(tái)漿液循環(huán)泵;同時(shí)減少了吸收塔中Cl :的質(zhì)量分?jǐn)?shù),提高了CeCO,的利用率,石膏純度提高,石膏含水率降低。關(guān)鍵詞:石灰石-石膏濕法脫硫;脫硫添加劑;石灰石活性;漿液循環(huán)泵;石膏純度;石膏含水串中圄分類號(hào):X 701.3文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B文章編號(hào):1674 - 1951(2012)06 -0067 -03硫效率不小于96%;石灰石料粉(250目,90%通0引言過)作為原料進(jìn)廠;煙氣經(jīng)水平煙道從原煙氣進(jìn)口濕法脫硫是當(dāng)今世界上最主要的煙氣脫硫技擋板門進(jìn)入脫硫系統(tǒng),然后從凈煙氣出口擋板門進(jìn)術(shù),研究脫硫技術(shù)的目的是提高吸收劑的利用率、提入原煙道經(jīng)煙囪排入大氣。在原煙道上裝設(shè)旁路擋高脫硫效率以及降低系統(tǒng)的投資和運(yùn)行費(fèi)用,而脫板門,當(dāng)鍋爐啟動(dòng)和煙氣脫硫( FGD)裝置因故障停硫添加劑的使用可以同時(shí)達(dá)到上述目的。因此,近運(yùn)時(shí),煙氣經(jīng)旁路進(jìn)人煙囪排放。年來許多研究人員在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對(duì)脫硫添加劑進(jìn)行了2試驗(yàn)方法深入研究并取得了一定的成果“4。添加劑分為無機(jī)添加劑和有機(jī)添加劑，但是對(duì)2.1石灰石活性測試于濕法脫硫系統(tǒng)來說,有機(jī)舔加劑不但可以起到提石灰石活性測試方法是在DL/T 943- -2005《煙高脫硫效率和吸收劑利用率的作用,而且能夠防止氣濕法脫硫用石灰石粉反應(yīng)速率的測定》上進(jìn)行了脫硫系統(tǒng)的結(jié)垢和腐蝕”),比無機(jī)添加劑的實(shí)際應(yīng)適當(dāng)?shù)母倪M(jìn):稱取- -定量的石灰石樣品,在45 C下用前景更好。測定石灰石溶液pH值下降到s.0時(shí)所用的時(shí)間,研究發(fā)現(xiàn)')]:酸性介于碳酸和亞硫酸之間的有該時(shí)間為石灰石活性。溶液的pH值采用自動(dòng)電位機(jī)酸類或者有機(jī)酸鹽類都能提高脫硫效率和脫硫劑滴定計(jì)滴加1 mol/L的鹽酸來控制。的利用率,并且能起到緩沖pH值的作用。目前商2.2化學(xué)分析業(yè)化脫硫添加劑的主要成分為:能起緩沖pH值作石灰石石膏中的CaCO, ,C1~等含量參考GB/T用的己二酸、能夠加強(qiáng)氧化作用的氧化物、促進(jìn)石灰5484- 2000(石膏化學(xué)分析方法》進(jìn)行測定。石溶解和SO2吸收的表面活性劑以及改性劑等。這2.3脫硫添加劑添加方法些添加劑雖然已經(jīng)在國內(nèi)有工業(yè)化應(yīng)用實(shí)例，但其將工業(yè)級(jí)脫硫添加劑從吸收塔的地坑泵加人，對(duì)系統(tǒng)的影響還鮮見文獻(xiàn)報(bào)道。本文結(jié)合湖北西塞用工藝水溶解后,打人石灰石漿池內(nèi),進(jìn)入石灰石漿山發(fā)電有限公司的工業(yè)試驗(yàn)以及化學(xué)分析結(jié)果,分液循環(huán)系統(tǒng)。舔加劑溶液中添加劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為析了影響脫硫效率和CaCO3利用率的原因,為脫硫0.1%。添加劑的改進(jìn)和工業(yè)化應(yīng)用提供理論依據(jù)。3試驗(yàn)結(jié)果與分析1電廠概述3.1石灰石活性試驗(yàn)試驗(yàn)在湖北西塞山發(fā)電有限公司330MW機(jī)組石灰石活性是指石灰石溶液pH值下降到5.0上進(jìn)行,該機(jī)組已建有石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng),時(shí)所中國煤化工石灰石溶液活性采用-爐一塔設(shè)計(jì),不設(shè)置煙氣換熱器(GGH) ,脫為25YH.CNMHG加劑的石灰石溶液活讓j5J mm，比明脫凱你加r的確有pH值緩沖收稿日期:2011-09-20作用,能夠提高石灰石的活性。因草酸也是二元弱.68●華電技術(shù)第34卷酸,在理論上也可以起到緩沖pH值的作用,草酸價(jià)剛開始時(shí)溶液中缺少H'時(shí),有機(jī)酸電離平衡向右格相對(duì)便宜,如果能夠代替脫硫添加劑中的有機(jī)酸,移動(dòng),電離出H' ;當(dāng)溶液中H*多余時(shí)，電離平衡向就可以降低脫硫添加劑的成本。因此,在此次試驗(yàn)左移動(dòng),生成有機(jī)酸分子,使溶液的pH值下降速率中也對(duì)加入草酸的石灰石活性進(jìn)行了測試,結(jié)果發(fā)減緩。從以上分析可知:作為脫硫添加劑的有機(jī)酸現(xiàn)添加了草酸的石灰石活性僅為20 min,比空白石必須為弱酸;同時(shí),有機(jī)酸不能和石灰石漿液中的其灰石還要小。這可能是由于草酸與石灰石生成了草他成分生成沉淀物。酸鈣沉淀,使草酸的電離平衡- -直向右移動(dòng),草酸電3.2 化學(xué)分析結(jié)果離出的H*會(huì)加快漿液pH值的下降,使得加入草酸表1是脫硫添加劑添加前、后吸收塔漿液中的石灰石溶液的pH值下降速率較空白石灰石溶液CaCO3 ,C1~ ,CaSO,質(zhì)量分?jǐn)?shù),石膏中CaSO, 質(zhì)量分的還要大。.數(shù)以及含水率等參數(shù)的變化情況。可以看出，添加劑加入前、后,CI質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少,說明添加劑有去+殷破添加劑除CI~的作用,這可能是由于添加劑里面有金屬氧t草酸化物，這種氧化物不但能使CaSO,加速氧化為CaSO,,而且很可能將煙氣中的單質(zhì)Hg氧化為4+Hg2* ,生成HgCl2后停留石膏中,這還需要進(jìn)一一步的試驗(yàn)來驗(yàn)證。另外,石灰石漿液中的CaCO3質(zhì)量分1020 305060數(shù)明顯減小，說明CaCO3利用率提高,從而減少了時(shí)間/min漿液使用量。相應(yīng)的,石膏中的CaSO,質(zhì)量分?jǐn)?shù)增圖1 石灰石活性試驗(yàn)結(jié)果加，即增加了石膏的純度,試驗(yàn)結(jié)果也證實(shí)了這點(diǎn)。從圖1可以看出:每條曲線都可以分為3個(gè)階石膏中的含水率也有所降低,這可能是因?yàn)榧尤胩矶?急速下降階段、平緩階段以及快速下降階段。3加劑之后,為降低添加劑的損耗,石膏排出泵頻率減條曲線只是在急速下降階段和快速下降階段有所差小,只有等緩沖箱內(nèi)石膏的質(zhì)量濃度達(dá)到1 200別,平緩階段基本重合。添加了草酸和脫硫添加劑kg/m'時(shí),才允許排石膏。而在通常情況下，石膏的的石灰石溶液pH值在急速下降階段的下降速率較質(zhì)量濃度達(dá)到1 133 kg/m3就已經(jīng)開始排石膏了?？瞻资沂芤捍?這是因?yàn)閯傞_始時(shí)石灰石溶出文獻(xiàn)[6]指出;漿液密度和石膏的晶體成正比,即漿速率較慢,跟不上HCl的加入速率,并且草酸和脫液密度越大,石膏晶體成長得越好。石膏晶體長得硫添加劑都會(huì)電離出H* ,所以其pH值下降會(huì)更越好,石膏越容易脫水。快;隨著石灰石溶出速率的加快,溶液中H*被消耗3.3 脫硫添加劑對(duì)脫硫效率的影響完,石灰石消耗完全靠加入的HCl,所以pH值的變圖2是初次加入脫硫添加劑時(shí)對(duì)脫硫效率的影化比較平緩且不同系統(tǒng)變化不大,即3條曲線基本響曲線。試驗(yàn)時(shí)人口煙氣中SO2的體積分?jǐn)?shù)為重合。隨后,石灰石逐漸被消耗, HCl加入量逐漸增0.7% ,脫硫添加劑在上午11:30開始加入,脫硫效加,溶液中的H+逐漸增多,脫硫添加劑中的有機(jī)酸率從95%緩慢升高,20 min后脫硫效率達(dá)到98% ,成分電離平衡向左移動(dòng),從而使溶液中的pH值下于是又停運(yùn)了1臺(tái)漿液循環(huán)泵,在隨后的十幾分鐘降速度相對(duì)較慢。草酸曲線顯然與之不同,其pH內(nèi)仍然保持97% ~98%的脫硫率,于是停運(yùn)了1臺(tái)值下降速率較空白石灰石還要大,這是因?yàn)樯傻臐{液循環(huán)泵,其脫硫效率略有下降,但連續(xù)運(yùn)行了將草酸鈣沉淀后,草酸的電離平衡-直向右移動(dòng) ,從而近2 h,脫硫效率仍然維持在95%以上。使溶液的pH值下降更快。如果采用草酸為添加3.4脫硫添加劑的經(jīng)濟(jì)分析劑,其電離出的H'會(huì)抑制SO2的吸收,從而導(dǎo)致如果不使用脫硫添加劑，人口煙氣中SO2的體SO2脫硫效率的下降,這在相關(guān)文獻(xiàn)中已經(jīng)有所報(bào)積分?jǐn)?shù)為0.4%~0.8%時(shí),4臺(tái)漿液循環(huán)泵全部啟道'1。而添加了脫硫添加劑的石灰石溶液則不同,用，每年所需電費(fèi)約為600萬元。加人脫硫添加劑表1脫硫添加劑添加前、后化學(xué)分析結(jié)果%漿液中各成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)中國煤化工量分?jǐn)?shù)工況c-CaCO3CaSO3YHCNMHG含水率添加劑加人前0.31592.750.1378. 962.112.9添加劑加入后0. 24571.3387.321.632.6第6期蘇軍劃,等:脫硫添加劑對(duì)濕法脫硫系統(tǒng)的影響●69●100(3)初次添加脫硫添加劑后脫硫效率提高,在減少2臺(tái)漿液循環(huán)泵情況下,仍能保持9S%以上的脫硫效率,節(jié)約了電廠能耗。(4)脫硫添加劑能使Cl減少.CaCO3利用率提停運(yùn)!正常運(yùn)行臺(tái)漿液高石膏純度提高。富70循環(huán)泵循環(huán)聚.參考文獻(xiàn):[1]曹宏偉,董芃煙氣脫硫添加劑的研究現(xiàn)狀[J].節(jié)能技505102030405060708090術(shù),2003.21(2):10-12.tmin[2]楊磊，盧嘯風(fēng). WFGD工藝典型脫硫添加劑應(yīng)用探討團(tuán)2脫硫添加劑對(duì)脫硫效率的影響[J].電站系統(tǒng)工程,2007 ,23(3):4-7.后,受負(fù)荷、煤質(zhì)、脫硫效率以及藥劑的影響,可停運(yùn)[3]胡金榜,胡玲玲,段振亞,等濕法煙氣脫硫添加劑研究一兩臺(tái)漿液循環(huán)泵,每年可節(jié)約電費(fèi)約200萬元(不進(jìn)展[J].化學(xué)工業(yè)與工程,2005 ,22(6) :456 -460.包括增壓風(fēng)機(jī)節(jié)約的電費(fèi))。脫硫添加劑首次添加[4]韓玉霞,王乃光,劉啟旺.添加劑在石灰石煙氣脫硫工藝2t,以后每天添加75 kg,按3萬元/t計(jì)算,每年用于中的應(yīng)用與分析[J].內(nèi)蒙古環(huán)境保護(hù), 2005,17(3):44 -46.購買脫硫添加劑的成本僅為88萬元，因此,每年節(jié)[5]袁#,龐旭薛勇.濕法煙氣脫硫添加劑的試驗(yàn)研究[J]. .省運(yùn)行費(fèi)用112萬元(由此減少的排污費(fèi)不包括江蘇環(huán)境科技,2007 ,20(2):27 -30.在內(nèi))。[6]蘇曉艷.火電廠石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行的4結(jié)論策略改進(jìn)[D].杭州:浙江大學(xué),2009.[7]GB/T 5484- 2000,石膏 化學(xué)分析方法[S].(1)石灰石活性測試都要經(jīng)過3個(gè)階段:第1(編輯:劉芳)階段,pH值急速下降階段,即CaCO,剛開始溶解階段;第2階段, pH值平緩下降階段,即CaCO,溶出作者簡介:速率大于H*離解速率階段;第3階段, pH值快速沈煜暉(1974-) .男,內(nèi)蒙古臨河人,高級(jí)工程師,從事下降階段,即H*過量階段。電廠脫硫工藝方面的研究工作( E mail: shenyh@ chec. com.(2)草酸不適合做脫硫添加劑。cn)。(上接第64頁)部溢流到泵殼內(nèi),觀察泵殼疏水潔凈度控制沖洗效2)在往循環(huán)泵電動(dòng)機(jī)腔內(nèi)連續(xù)注水前,必須果,直至泵殼沖洗干凈) ,方可將電動(dòng)機(jī)腔內(nèi)冷卻水將連續(xù)注水管沖洗干凈,在打開電動(dòng)機(jī)冷卻水入口排盡,清洗循環(huán)泵循環(huán)濾網(wǎng),再對(duì)循環(huán)泵電動(dòng)機(jī)腔進(jìn)一次閥和二次閥前，需要將連續(xù)注水管道與電動(dòng)機(jī)行第2次注水。之間的濾網(wǎng)內(nèi)注滿潔凈除鹽水,防止因循環(huán)泵電動(dòng)3結(jié)論機(jī)腔內(nèi)冷卻水倒流而導(dǎo)致泵殼內(nèi)污水流人循環(huán)泵電動(dòng)機(jī)腔內(nèi)。浙能嘉興電廠'7 鍋爐循環(huán)泵在酸洗過程中,循3)在啟動(dòng)爐水循環(huán)泵之前，盡量在循環(huán)泵泵環(huán)泵電動(dòng)機(jī)冷卻水被污染,導(dǎo)致循環(huán)泵電動(dòng)機(jī)循環(huán)殼內(nèi)儲(chǔ)存--定量的潔凈除鹽水,預(yù)防循環(huán)泵啟動(dòng)時(shí)濾網(wǎng)被雜物堵住,阻礙了電動(dòng)機(jī)冷卻水循環(huán),降低了因泵殼內(nèi)壓力瞬間增大導(dǎo)致泵殼內(nèi)爐水倒流到電動(dòng)冷卻效率,最終導(dǎo)致循環(huán)泵電動(dòng)機(jī)因超溫而跳閘。機(jī)腔內(nèi)而降低電動(dòng)機(jī)腔內(nèi)的潔凈度。在爐水循環(huán)泵通過采取適當(dāng)措施,有效預(yù)防了循環(huán)泵電動(dòng)機(jī)冷卻運(yùn)行期間,連續(xù)注水系統(tǒng)管道內(nèi)的壓力必須大于泵運(yùn)水的污染,保證了浙能嘉興電廠7鍋爐循環(huán)泵在鍋行所產(chǎn)生的相對(duì)壓力與泵殼所承受的靜壓力之和。爐酸洗期間長期、穩(wěn)定運(yùn)行。(3)考慮到鍋爐酸洗過程中循環(huán)泵殼內(nèi)存在大(編輯;白銀雷)量雜質(zhì),如果在更換循環(huán)泵電動(dòng)機(jī)冷卻水時(shí)先將電中國煤化工動(dòng)機(jī)腔內(nèi)冷卻水排放掉，泵殼內(nèi)雜質(zhì)也因泵殼內(nèi)疏作者M(jìn)YHCNMHG.水倒流到電動(dòng)機(jī)腔內(nèi),污染了電動(dòng)機(jī)腔內(nèi)部。因此，徐國泉(1982-) ,男,浙江湖州人,工程師,從事火力發(fā)要在泵殼內(nèi)疏水排盡之前用潔凈的除鹽水將泵殼沖電廠鍋爐安裝技術(shù)管理方面的工作( E-mail: xuguquansping洗干凈(通過連續(xù)注水將潔凈的除鹽水經(jīng)循環(huán)泵軸@ 163. com)。