針對(duì)火力發(fā)電廠所采用的脫硫技術(shù),以石灰石濕法脫硫技術(shù)為主,對(duì)該種方法應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì),做了簡(jiǎn)單的論述分析,并且提出了優(yōu)化石灰石濕法脫硫技術(shù)運(yùn)行的措施。從改進(jìn)脫硫裝置方面入手,優(yōu)化裝置運(yùn)行,以減少資源浪費(fèi),提高脫硫效果,提高石灰石濕法脫硫技術(shù)應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性,以及火力發(fā)電廠的社會(huì)效益。
火力發(fā)電廠所采取的煙氣脫硫技術(shù)種類較多,包括干法脫硫、半干法脫硫、濕法脫硫。濕法脫硫技術(shù)應(yīng)用的較為廣泛,該種技術(shù)所使用的原材料較為易得,即石灰石,而且成本低,具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性。目前我國(guó)火力發(fā)電廠所采取的石灰石濕法脫硫技術(shù)較為成熟,擁有豐富的運(yùn)用經(jīng)驗(yàn),不過(guò)為了進(jìn)一步提高火力發(fā)電的節(jié)能性,各方還在積極的探索如何優(yōu)化該技術(shù),以獲取更高的效益。
1、FGD概述
我國(guó)電源結(jié)構(gòu)主要以燃煤機(jī)組為主,此格局在短期內(nèi)不會(huì)發(fā)生太大的改變,燃燒大量的煤炭,必然會(huì)造成SO2的大量排放。我國(guó)加強(qiáng)對(duì)電力生產(chǎn)環(huán)保減排的重視,促使煙氣脫硫裝置被廣泛的應(yīng)用于火力發(fā)電廠,截刀片2010年底投入火力發(fā)電生產(chǎn)的煙氣脫硫裝置已經(jīng)達(dá)到5.6億kW。FGD即石灰石濕法脫硫技術(shù),也叫作鈣法脫硫技術(shù),多應(yīng)用于火力發(fā)電廠與煤化工企業(yè)。
該技術(shù)的原理是使用石灰石或者石灰的漿液,來(lái)作為吸收劑,于噴淋塔內(nèi)進(jìn)行噴撒,將其噴撒為小液滴,時(shí)期與SO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生亞硫酸鈣,利用空氣作用,將其轉(zhuǎn)化為石膏與廢水。FGD工藝較為簡(jiǎn)單,可靠性與脫硫率較高,使用的范圍較廣,原料豐富且價(jià)格低廉,產(chǎn)生的物質(zhì)容易堆放。但是該種方法所占據(jù)的面積較大,而且管道容易結(jié)構(gòu),給設(shè)備與管道造成的磨損較大,首次建設(shè)的投資費(fèi)用較大,脫硫石膏利用率較低,若處理不當(dāng)極易產(chǎn)生二次污染。
2、脫硫裝置優(yōu)化基本原則
2.1節(jié)電原則
FGD技術(shù)運(yùn)用,使用的脫硫裝置工藝系統(tǒng)主要包括SO2吸收系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、石灰石漿液制備系統(tǒng)、脫水系統(tǒng)、貯存系統(tǒng)等。儀表與控制系統(tǒng)主要包括DAS系統(tǒng)、MCS系統(tǒng)、SCS系統(tǒng)等。電氣系統(tǒng)包括6kV電氣系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、UPS系統(tǒng)等。優(yōu)化FGD技術(shù),基于節(jié)電原則,主要從降低增壓風(fēng)機(jī)的電能消耗,以及降低漿液循環(huán)泵電能消耗等方面入手,減少工藝裝置的電力消耗,提高風(fēng)機(jī)運(yùn)行的效率,減少電耗,提高FGD技術(shù)應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性。
2.2節(jié)約原料原則
石灰石濕法脫硫技術(shù)運(yùn)行的過(guò)程中,會(huì)使用大量的石灰石作為吸收劑,雖然原料的成本較低,但是后期產(chǎn)生的物質(zhì)保存與處理等將會(huì)消耗一定的資金,基于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的角度,火力發(fā)電廠若想適應(yīng)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)發(fā)展,則必須要加強(qiáng)生產(chǎn)成本與安全控制,以獲取更多的市場(chǎng)席位。節(jié)約吸收劑,可以從以下方面入手:控制吸收塔內(nèi)石灰石漿液的pH值;控制塔內(nèi)漿液的密度以及CI-濃度,避免吸收劑使用量較大,同CI-發(fā)生持續(xù)反應(yīng),造成不必要的原料消耗。
2.3節(jié)水原則
火電發(fā)電廠日生產(chǎn)量較大,濕氣脫硫技術(shù)工藝裝置生產(chǎn)量較大,不僅會(huì)產(chǎn)生大量的石膏物質(zhì),還會(huì)產(chǎn)生大量的廢水,基于節(jié)約環(huán)保理念,對(duì)FGD技術(shù)運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化,則需要堅(jiān)持節(jié)水原則,在確保脫硫效率的前提下,采取停運(yùn)漿液部分漿液循環(huán)泵的方法,來(lái)降低液氣比,進(jìn)而減少水分蒸發(fā)。或者將吸收塔內(nèi)漿液的CI-濃度控制在合理范圍內(nèi),即10000mg/L以下,來(lái)減少脫硫過(guò)程中所產(chǎn)生的廢水[1]。
3、石灰石濕法脫硫技術(shù)運(yùn)行優(yōu)化
3.1GGH優(yōu)化運(yùn)行措施
石灰石濕法脫硫技術(shù)運(yùn)行優(yōu)化,優(yōu)化GGH,采取以下措施:
1)壓水沖洗。若GGH的差壓高于500Pa,則需要采取高壓水沖洗措施,對(duì)機(jī)組高負(fù)荷階段進(jìn)行沖洗,需要注意的是要避開(kāi)鍋爐吹灰。為了防止發(fā)生管道與設(shè)備結(jié)垢問(wèn)題,在FGD裝置停止運(yùn)行前,要執(zhí)行GGH高壓水沖洗,避免二次投運(yùn)時(shí),難以洗去結(jié)垢,循環(huán)往復(fù)則能夠防止GGH差壓增加。裝置停運(yùn)后,請(qǐng)專業(yè)的清洗單位,使用30MPa-40MPa的移動(dòng)式高壓水槍,做沖洗處理。
2)吹掃處理。針對(duì)不同運(yùn)行班次,制定蒸汽吹掃時(shí)間,完成高壓沖洗后,需要立即開(kāi)展蒸汽吹掃作業(yè),以確保GGH能夠處于高質(zhì)量運(yùn)行狀態(tài)下。
3)數(shù)據(jù)對(duì)比分析。石灰石實(shí)濕法脫硫技術(shù)運(yùn)行優(yōu)化中,對(duì)于GGH的運(yùn)行優(yōu)化,需要做好數(shù)據(jù)對(duì)比分析,根據(jù)積累歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,包括GGH差壓與機(jī)組負(fù)荷、煙氣流量等。
3.2循環(huán)泵運(yùn)行優(yōu)化措施
漿液循環(huán)泵運(yùn)行優(yōu)化,為了避免葉輪發(fā)生汽蝕,可以通過(guò)控制液位的方式,將吸收塔液位,控制在高液位范圍內(nèi)運(yùn)行。為了避免循環(huán)泵發(fā)生磨損問(wèn)題,則可以通過(guò)試驗(yàn)的方式,來(lái)選擇吸收塔漿液密度運(yùn)行的主要區(qū)間,同時(shí)還可以通過(guò)控制吸收劑中含有的二氧化硅,來(lái)減少循環(huán)泵磨損問(wèn)題,除此之外可以控制循環(huán)泵機(jī)械莫風(fēng),處于特定密封水壓力狀態(tài)下運(yùn)行,若發(fā)生漿液泄露問(wèn)題,則需要立即采取相應(yīng)的措施加以控制。
在日常運(yùn)行期間,需要做好出口壓力記錄,以及時(shí)發(fā)現(xiàn)裝置磨損問(wèn)題,若裝置運(yùn)行的過(guò)程中,循環(huán)泵出口壓力增加,則極有可能是管道發(fā)生堵塞問(wèn)題,或者是噴嘴位置處發(fā)生堵塞問(wèn)題,若循環(huán)泵出口降低,則可能是由于噴嘴發(fā)生磨損,造成出口加大,也可能是由于循環(huán)泵葉輪發(fā)生了磨損問(wèn)題,對(duì)此則需要做好檢查與處理工作,使得裝置能夠正常運(yùn)行[2]。
3.3裝置吸收塔運(yùn)行優(yōu)化措施
石灰石濕法脫硫技術(shù)的運(yùn)用,主要是裝置的運(yùn)行,只有確保裝置的各個(gè)設(shè)備均處于高性能狀態(tài)下,則能夠極大程度上提高技術(shù)運(yùn)行的效率。對(duì)于吸收塔的運(yùn)行優(yōu)化,則需要將pH值控制在合理的范圍內(nèi),基于裝置運(yùn)行的實(shí)際情況,通常將吸收塔漿液的pH值控制在5.0-5.5范圍內(nèi),將自動(dòng)調(diào)節(jié)值設(shè)置為5.2。
同時(shí)將穩(wěn)吸收塔的液位值控制在合理范圍內(nèi),確保當(dāng)石膏漿液排放時(shí),能夠及時(shí)補(bǔ)充回用水,同時(shí)需要沖洗除霧器。除此之外還需要控制石膏漿液密度,將其控制在1080kg/Nm3-1120kg/Nm3范圍內(nèi),可以通過(guò)稱重,來(lái)測(cè)量吸收塔內(nèi)漿液的密度,標(biāo)定密度計(jì)。根據(jù)煙氣量,來(lái)設(shè)置氧化機(jī)使用數(shù)量,實(shí)現(xiàn)氧化風(fēng)量控制目的?;诠r試驗(yàn),進(jìn)行脫硫效率以及pH值等的數(shù)據(jù)曲線編制,為優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)調(diào)整提供依據(jù)。
3.4皮帶機(jī)運(yùn)行優(yōu)化措施
對(duì)于裝置系統(tǒng)中的真空脫水皮帶機(jī),進(jìn)行運(yùn)行優(yōu)化,則可以通過(guò)加強(qiáng)濾餅厚度控制,來(lái)控制含水率,火力發(fā)電廠脫硫裝置運(yùn)行過(guò)程中,將濾餅的厚度控制在20mm-25mm最佳,若過(guò)低,則皮帶運(yùn)行速度較快,極易發(fā)生皮帶跑偏問(wèn)題與磨損問(wèn)題等,使得設(shè)備使用壽命降低,若過(guò)厚,則真空度將會(huì)增加,降低脫水效率。
同時(shí)加設(shè)濾餅水沖洗水均布器,將其設(shè)置在濾餅沖洗水管下面,在皮帶機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中,均布器處于石膏濾餅的上面,如此當(dāng)沖洗水噴撒時(shí),能夠均勻的分布在皮帶機(jī)的斷面上,同時(shí)還能夠控制高氯離子含量的漿液進(jìn)入,若不設(shè)置均布器,或者均布器發(fā)生破損,則會(huì)使得氯含量較高的漿液,進(jìn)入到下一區(qū)域,進(jìn)而降低洗滌效率[3]。
4、結(jié)束語(yǔ)
火力發(fā)電廠采用石灰石濕法脫硫技術(shù),能夠高效的完成脫硫處理,優(yōu)化脫硫裝置,規(guī)范裝置運(yùn)行工藝,能夠提高裝置的工作效率以及使用壽命,具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性。