APP下载

石灰石湿法脱硫吸收塔精细化供浆技术方案

2014-04-16刘阳

中国科技纵横 2014年2期

刘阳

【摘 要】 在环境问题日益受到重视的情况下,减少SO2的排放对我国环保具有重要意义。石灰石湿法烟气脱硫技术广泛应用于火力发电厂,大型自备电厂或化工、冶金、水泥、钢铁制造等行业,而现有的石灰石湿法烟气脱硫技术中并没有采取精细化供浆的案例,脱硫供浆方式仍停留在人为主观调控上。本文以广西合山火电厂670MW机组脱硫为例,经过公式精确计算和实际运用,制定出脱硫精细化供浆方案供本行业分析研究。

【关键词】 石灰石湿法脱硫 精确供浆 钙硫比 含固量 脱硫效率 SO2浓度

1 依据及原理

石灰石湿法脱硫技术中,吸收塔理论供浆量可以精确计算出来,并不是随意调整。但实际工程应用中因系统各项参数是动态变化的,运行调整中为顾及全系统平衡,人员根本无法时刻去计算吸收塔的理论供浆量,只能依据排放的SO2浓度和吸收塔内PH值、液位来简单调整供浆量平衡。有时会出现为了控制出口SO2不超标而长时间超量供浆的情况,造成脱硫浆液变质,最终导致参数异常,脱硫效率持续偏低,SO2排放超标,甚至主机带负荷受限制,石膏副产品品质降低等一系列严重影响火电厂效益的综合问题。鉴于此,本人经过多方考虑和长期实际观察,并经过精确计算,制定以下方案。

1.1 计算原理、公式

(1)石灰石消耗量(CaCO3)=进口烟气流量×进口SO2浓度×脱硫效率×(1mol CaCO3/1mol SO2)×钙硫比÷石灰石纯度×10-6(此为单位换算,换算后单位为Kg);(2)石灰石含量/m3=石灰石浆液密度×33%(含固量);(3)吸收塔供浆流量=石灰石消耗量÷石灰石含量/m3(如图1)。

1.2 计算参数取值

上述计算式中:

1)1mol CaCO3/1mol SO2为相对分子质量比值,即摩尔比值,为固定值100/64;2)脱硫效率我厂实际值大于95%,按实际取值,一般按95%~98%取值即可;3)钙硫比我厂规程定为1.1,但实际取值1.03~1.05较好,可以有效避免原料浪费;4)石灰石纯度实际上需要对所购石料测定,但为方便计算,且多数石灰石原料纯度介于90%~95%之间,因此可取值90%,也可结合实际取值;5)含固量33%该值是固体石灰石料与水比值为1:2.5~3时,计算得出1m3成品浆液中含固体石料百分比(其相对应石灰石浆液密度1230kg/ m3);6)石灰石浆液密度取值1230Kg/m3。

2 精细化供浆方案制定

依据上述原理公式和固定取值时,可以精确算出吸收塔精确供浆流量,并可根据各厂自身实际情况进行调整和修改。根据合山电厂67万机组脱硫实际情况,本人综合分析制定出以下精细供浆方案,为方便运行人员调整而采取对比分析法供浆。

3 表格使用方法

首先看烟气进口SO2浓度来选择相对应的表,当因机组容量和锅炉类型不同而出现主机负荷和进口烟气流量偏差较大时,可以利用公式重新计算并根据自身实际制定。由于机组负荷变化只是影响进口烟气流量和SO2浓度,因此主要以烟气流量和SO2浓度两个重要指标作为参照,将运行调整中的实时供浆流量作为对比,进行相应调整,以避免石灰石浆液浪费同时达到增加系统脱硫效率的目的。

4 适用范围及需注意因素

因合山电厂大部分时间使用的煤种为高硫煤,且参配煤含硫量经常高于3.5,在3.5~5之间,其对应脱硫入口SO2浓度高于6000mg/m3,个别时间段甚至达到9000mg/m3。而且我电厂脱硫系统自备湿磨机系统,可以利用石灰石原料自制石灰石粉和浆液,因此特别适用此方案来大大节省成本,同时提高脱硫效率,减少SO2排放浓度。

某些火电厂因煤种分布因素,自身燃烧低硫煤,其相对应脱硫入口SO2浓度仅2000~4000mg/m3,对于脱硫吸收塔供浆流量的调整因素影响较小,基本不会出现超标排放,因此并不需要用此方案。

有些火电厂并不自备湿磨机系统,而是直接采用石灰石粉成品原料来制备石灰石浆液,对于此类电厂,因石灰石粉成本较高,如何节约脱硫浆液,对于提高经济效益具有重要作用。此类电厂需要特别注意稳定石灰石浆液密度,并根据此密度找到相对应的含固量,同时适当调高石灰石纯度,可取值96%~97%,并降低钙硫比可取值1.03,并依此重新计算供浆量数据,重新制定方案。这对于提高脱硫效率,减排SO2,减少脱硫供浆,减少成本开支,提高经济效益有重要意义。

5 结语

SO2排放是大气污染的重要一环,当前我国环境问题日益严重,运行脱硫系统装置减少SO2的排放如何能做到既节能又环保,对于我国环保事业具有重大意义。而石灰石湿法脱硫技术广泛应用于火电、石油、化工、冶金、水泥、钢铁制造等行业,因此对于脱硫运行的节能方式研究,是一个新机遇,也是新挑战。

【摘 要】 在环境问题日益受到重视的情况下,减少SO2的排放对我国环保具有重要意义。石灰石湿法烟气脱硫技术广泛应用于火力发电厂,大型自备电厂或化工、冶金、水泥、钢铁制造等行业,而现有的石灰石湿法烟气脱硫技术中并没有采取精细化供浆的案例,脱硫供浆方式仍停留在人为主观调控上。本文以广西合山火电厂670MW机组脱硫为例,经过公式精确计算和实际运用,制定出脱硫精细化供浆方案供本行业分析研究。

【关键词】 石灰石湿法脱硫 精确供浆 钙硫比 含固量 脱硫效率 SO2浓度

1 依据及原理

石灰石湿法脱硫技术中,吸收塔理论供浆量可以精确计算出来,并不是随意调整。但实际工程应用中因系统各项参数是动态变化的,运行调整中为顾及全系统平衡,人员根本无法时刻去计算吸收塔的理论供浆量,只能依据排放的SO2浓度和吸收塔内PH值、液位来简单调整供浆量平衡。有时会出现为了控制出口SO2不超标而长时间超量供浆的情况,造成脱硫浆液变质,最终导致参数异常,脱硫效率持续偏低,SO2排放超标,甚至主机带负荷受限制,石膏副产品品质降低等一系列严重影响火电厂效益的综合问题。鉴于此,本人经过多方考虑和长期实际观察,并经过精确计算,制定以下方案。

1.1 计算原理、公式

(1)石灰石消耗量(CaCO3)=进口烟气流量×进口SO2浓度×脱硫效率×(1mol CaCO3/1mol SO2)×钙硫比÷石灰石纯度×10-6(此为单位换算,换算后单位为Kg);(2)石灰石含量/m3=石灰石浆液密度×33%(含固量);(3)吸收塔供浆流量=石灰石消耗量÷石灰石含量/m3(如图1)。

1.2 计算参数取值

上述计算式中:

1)1mol CaCO3/1mol SO2为相对分子质量比值,即摩尔比值,为固定值100/64;2)脱硫效率我厂实际值大于95%,按实际取值,一般按95%~98%取值即可;3)钙硫比我厂规程定为1.1,但实际取值1.03~1.05较好,可以有效避免原料浪费;4)石灰石纯度实际上需要对所购石料测定,但为方便计算,且多数石灰石原料纯度介于90%~95%之间,因此可取值90%,也可结合实际取值;5)含固量33%该值是固体石灰石料与水比值为1:2.5~3时,计算得出1m3成品浆液中含固体石料百分比(其相对应石灰石浆液密度1230kg/ m3);6)石灰石浆液密度取值1230Kg/m3。

2 精细化供浆方案制定

依据上述原理公式和固定取值时,可以精确算出吸收塔精确供浆流量,并可根据各厂自身实际情况进行调整和修改。根据合山电厂67万机组脱硫实际情况,本人综合分析制定出以下精细供浆方案,为方便运行人员调整而采取对比分析法供浆。

3 表格使用方法

首先看烟气进口SO2浓度来选择相对应的表,当因机组容量和锅炉类型不同而出现主机负荷和进口烟气流量偏差较大时,可以利用公式重新计算并根据自身实际制定。由于机组负荷变化只是影响进口烟气流量和SO2浓度,因此主要以烟气流量和SO2浓度两个重要指标作为参照,将运行调整中的实时供浆流量作为对比,进行相应调整,以避免石灰石浆液浪费同时达到增加系统脱硫效率的目的。

4 适用范围及需注意因素

因合山电厂大部分时间使用的煤种为高硫煤,且参配煤含硫量经常高于3.5,在3.5~5之间,其对应脱硫入口SO2浓度高于6000mg/m3,个别时间段甚至达到9000mg/m3。而且我电厂脱硫系统自备湿磨机系统,可以利用石灰石原料自制石灰石粉和浆液,因此特别适用此方案来大大节省成本,同时提高脱硫效率,减少SO2排放浓度。

某些火电厂因煤种分布因素,自身燃烧低硫煤,其相对应脱硫入口SO2浓度仅2000~4000mg/m3,对于脱硫吸收塔供浆流量的调整因素影响较小,基本不会出现超标排放,因此并不需要用此方案。

有些火电厂并不自备湿磨机系统,而是直接采用石灰石粉成品原料来制备石灰石浆液,对于此类电厂,因石灰石粉成本较高,如何节约脱硫浆液,对于提高经济效益具有重要作用。此类电厂需要特别注意稳定石灰石浆液密度,并根据此密度找到相对应的含固量,同时适当调高石灰石纯度,可取值96%~97%,并降低钙硫比可取值1.03,并依此重新计算供浆量数据,重新制定方案。这对于提高脱硫效率,减排SO2,减少脱硫供浆,减少成本开支,提高经济效益有重要意义。

5 结语

SO2排放是大气污染的重要一环,当前我国环境问题日益严重,运行脱硫系统装置减少SO2的排放如何能做到既节能又环保,对于我国环保事业具有重大意义。而石灰石湿法脱硫技术广泛应用于火电、石油、化工、冶金、水泥、钢铁制造等行业,因此对于脱硫运行的节能方式研究,是一个新机遇,也是新挑战。

【摘 要】 在环境问题日益受到重视的情况下,减少SO2的排放对我国环保具有重要意义。石灰石湿法烟气脱硫技术广泛应用于火力发电厂,大型自备电厂或化工、冶金、水泥、钢铁制造等行业,而现有的石灰石湿法烟气脱硫技术中并没有采取精细化供浆的案例,脱硫供浆方式仍停留在人为主观调控上。本文以广西合山火电厂670MW机组脱硫为例,经过公式精确计算和实际运用,制定出脱硫精细化供浆方案供本行业分析研究。

【关键词】 石灰石湿法脱硫 精确供浆 钙硫比 含固量 脱硫效率 SO2浓度

1 依据及原理

石灰石湿法脱硫技术中,吸收塔理论供浆量可以精确计算出来,并不是随意调整。但实际工程应用中因系统各项参数是动态变化的,运行调整中为顾及全系统平衡,人员根本无法时刻去计算吸收塔的理论供浆量,只能依据排放的SO2浓度和吸收塔内PH值、液位来简单调整供浆量平衡。有时会出现为了控制出口SO2不超标而长时间超量供浆的情况,造成脱硫浆液变质,最终导致参数异常,脱硫效率持续偏低,SO2排放超标,甚至主机带负荷受限制,石膏副产品品质降低等一系列严重影响火电厂效益的综合问题。鉴于此,本人经过多方考虑和长期实际观察,并经过精确计算,制定以下方案。

1.1 计算原理、公式

(1)石灰石消耗量(CaCO3)=进口烟气流量×进口SO2浓度×脱硫效率×(1mol CaCO3/1mol SO2)×钙硫比÷石灰石纯度×10-6(此为单位换算,换算后单位为Kg);(2)石灰石含量/m3=石灰石浆液密度×33%(含固量);(3)吸收塔供浆流量=石灰石消耗量÷石灰石含量/m3(如图1)。

1.2 计算参数取值

上述计算式中:

1)1mol CaCO3/1mol SO2为相对分子质量比值,即摩尔比值,为固定值100/64;2)脱硫效率我厂实际值大于95%,按实际取值,一般按95%~98%取值即可;3)钙硫比我厂规程定为1.1,但实际取值1.03~1.05较好,可以有效避免原料浪费;4)石灰石纯度实际上需要对所购石料测定,但为方便计算,且多数石灰石原料纯度介于90%~95%之间,因此可取值90%,也可结合实际取值;5)含固量33%该值是固体石灰石料与水比值为1:2.5~3时,计算得出1m3成品浆液中含固体石料百分比(其相对应石灰石浆液密度1230kg/ m3);6)石灰石浆液密度取值1230Kg/m3。

2 精细化供浆方案制定

依据上述原理公式和固定取值时,可以精确算出吸收塔精确供浆流量,并可根据各厂自身实际情况进行调整和修改。根据合山电厂67万机组脱硫实际情况,本人综合分析制定出以下精细供浆方案,为方便运行人员调整而采取对比分析法供浆。

3 表格使用方法

首先看烟气进口SO2浓度来选择相对应的表,当因机组容量和锅炉类型不同而出现主机负荷和进口烟气流量偏差较大时,可以利用公式重新计算并根据自身实际制定。由于机组负荷变化只是影响进口烟气流量和SO2浓度,因此主要以烟气流量和SO2浓度两个重要指标作为参照,将运行调整中的实时供浆流量作为对比,进行相应调整,以避免石灰石浆液浪费同时达到增加系统脱硫效率的目的。

4 适用范围及需注意因素

因合山电厂大部分时间使用的煤种为高硫煤,且参配煤含硫量经常高于3.5,在3.5~5之间,其对应脱硫入口SO2浓度高于6000mg/m3,个别时间段甚至达到9000mg/m3。而且我电厂脱硫系统自备湿磨机系统,可以利用石灰石原料自制石灰石粉和浆液,因此特别适用此方案来大大节省成本,同时提高脱硫效率,减少SO2排放浓度。

某些火电厂因煤种分布因素,自身燃烧低硫煤,其相对应脱硫入口SO2浓度仅2000~4000mg/m3,对于脱硫吸收塔供浆流量的调整因素影响较小,基本不会出现超标排放,因此并不需要用此方案。

有些火电厂并不自备湿磨机系统,而是直接采用石灰石粉成品原料来制备石灰石浆液,对于此类电厂,因石灰石粉成本较高,如何节约脱硫浆液,对于提高经济效益具有重要作用。此类电厂需要特别注意稳定石灰石浆液密度,并根据此密度找到相对应的含固量,同时适当调高石灰石纯度,可取值96%~97%,并降低钙硫比可取值1.03,并依此重新计算供浆量数据,重新制定方案。这对于提高脱硫效率,减排SO2,减少脱硫供浆,减少成本开支,提高经济效益有重要意义。

5 结语

SO2排放是大气污染的重要一环,当前我国环境问题日益严重,运行脱硫系统装置减少SO2的排放如何能做到既节能又环保,对于我国环保事业具有重大意义。而石灰石湿法脱硫技术广泛应用于火电、石油、化工、冶金、水泥、钢铁制造等行业,因此对于脱硫运行的节能方式研究,是一个新机遇,也是新挑战。