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浅谈1180t/h循环流化床锅配套两级脱硫系统的节能和优化

北极星节能环保网来源:清洁高效燃煤发电2017/2/17 9:56:34我要投稿
所属行业: 节能  关键词:脱硫工艺 脱硫效率 脱硫系统

北极星节能环保网讯:华能白山煤矸石发电有限公司2×1180t/h循环流化床锅炉,采用炉内循环流化床喷钙+炉后CFB—FGD两级脱硫装置,投运后脱硫排放指标一度不稳定,钙硫比、运行成本居高不下。通过系统优化和调整,目前脱硫系统运行稳定,SO2排放优于同类机组,并有能力达到洁净排放标准,同时节能效果明显。

脱硫系统

引言:华能白山煤矸石发电有限公司2×330MWCFB机组,建设配套2×1180t/h循环流化床锅炉,炉内脱硫(锅炉厂提供脱硫效率为80%,燃用设计煤种和校核煤种,炉内脱硫,在6%含氧量的干烟气状态下,锅炉技术协议中规定的SO2排放浓度为:250mg/Nm3)后,因无法达到华能集团公司排放标准,此工程在炉后配套建设炉外脱硫系统,炉外脱硫效率大于80%,SO2排放浓度为:≤100mg/Nm3。

炉内脱硫系统采用石灰石粉投入掺烧达到脱硫效果;炉外采用(半)干法脱硫除尘一体化装置补充炉内脱硫不能达标排放之部分。无论哪种脱硫方式都需要投入吸收剂,而吸收剂投入的效果及多少将直接影响脱硫排放是否达标更影响公司的发电成本,所以根据锅炉负荷优化调整炉内和炉外脱硫系统的投用至关重要。

根据锅炉负荷优化调整炉内及炉外脱硫系统投用首先要科学控制,合理优化,既要掌握基本原则又要保证公司利益和效益的最大化。那么,这个尺度如何把握呢,需要运行人员和管理人员一道用科学的办法合理解决。

保证SO2排放浓度为:≤200mg/Nm3的前提下,合理调整炉内脱硫系统的投入量。

炉内脱硫是本工程脱硫系统的主力,优化调整炉内脱硫是主要技术攻关和调整的方向。但是炉外脱硫是炉内脱硫的补充,关系到最终排放是否达标的关键,所以炉外脱硫系统的精细调整是主要考虑的方向。两个系统分别调整但又要互相配合,只有相互配合相互弥补才能真正意义上的优化调整。方能通过优化调整达到节能增效的结果。

1工程概况

华能白山煤矸石发电有限公司新建2×330MWCFB机组,建设配套2×1180t/h循环流化床锅炉,炉内采用循环流化床喷钙法脱硫工艺,设计脱硫效率不低于80%、SO2排放浓度小于250mg/Nm3,这样依然无法达到华能集团及日益严格的环保排放标准,因此工程同步配套建设炉后CFB—FGD脱硫装置,即循环流化床半干法脱硫装置,设计脱硫效率大于80%。

目前,两级脱硫装置综合脱硫效率高于95%以上,SO2排放浓度≤100mg/Nm3,最低可<5mg/Nm3。

2机组投产后存在的问题

两级脱硫系统在投运好的时候SO2排放可以达标(低于100mg/Nm3),甚至可以达到超低排放(可低于5mg/Nm3),但是由于2×330MWCFB机组采用两级脱硫方式,无成功经验可循,SO2排放浓度忽高忽低,而且钙硫比居高不下,最高时大于5.6:1,脱硫运行成本高。

另外,炉后CFB—FGD脱硫装置受机组负荷影响较大,当机组负荷低于75%时,炉后脱硫装置的清洁烟气再循环风挡须打开,锅炉引风机出口给予补充脱硫系统所需最低风量,而这部分补充风量除了保障炉后脱硫装置能正常投用外,没有其他用途,白白耗费厂用电,系统运行不经济。

锅炉在升负荷过程中,尤其是快速升负荷时,炉内脱硫无论投入多少石灰石粉都无法将SO2排放浓度控制在900mg/Nm3以下,既超标排放又造成了浪费。

3问题解决方法与节能、优化

根据锅炉负荷优化调整炉内及炉外脱硫系统投用,首先要科学控制、合理优化,既要掌握基本原则又要保证公司效益的最大化。需要管理人员和运行人员一道用科学的办法合理解决。

炉内脱硫是本工程脱硫系统的主力,优化调整炉内脱硫是技术攻关和调整的重点。但是炉外脱硫是炉内脱硫的补充,关系到最终排放是否达标,作用至关重要,所以炉外脱硫系统的精细调整是主要考虑的方向。

两个系统分别调整但又要互相配合,只有相互配合、相互弥补才能真正意义上达到优化的目的。通过两级脱硫系统优化调整,达到节能、增效、达标排放的目的。并且在保证SO2排放浓度≤200mg/Nm3的前提下,合理控制脱硫剂的投入量,起到降低成本的效果。

3.1优化炉内脱硫系统,从影响CFB脱硫效率的主要因素着手

CFB锅炉的运行控制系统主要包括床温控制、氧量控制、给煤量控制、床压控制、风量控制、风压控制、补充床料控制、脱硫剂控制等,许多因素的变化不是孤立的,他们之间有着直接或是间接的关系,但却直接或间接的影响锅炉的运行状况,影响脱硫效率。

3.1.1床温控制

床温主要影响脱硫剂的反应速度、固化物分布及孔隙堵塞特性,从而改变脱硫效率和脱硫剂的使用量。

当床温低于800℃时,石灰石煅烧生成CaO的速度减慢,减少了可供反应的比表面积,脱硫效率下降,床温低于750℃时,脱硫反应几乎停止。当床温高于870℃时,CaO晶体会逐渐融为大晶体,降低CaO比表面积,影响脱硫效率。床温越高,浪费的石灰石粉越多。因此锅炉床温控制在800--900℃时,才能保证锅炉较高的燃烧效率,有效的提高锅炉脱硫效率,可有效控制石灰石粉的投入量。

另外,我公司采用的SNCR脱硝系统,要求的锅炉温度在850--1100℃,综合考虑,锅炉床温控制在850--900℃是最佳调整温区。

延伸阅读:

1000MW机组湿法脱硫系统安全运行与节能降耗

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脱硫系统运行中常见问题及处理

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