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燃煤电厂脱硫系统优化调整运行分析

北极星环保网来源:《科技创新与应用》曹腾2017/3/20 14:44:23我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:脱硫工艺 脱硫技术 湿法脱硫

北极星环保网讯:摘要:伴随着近年来我国的经济社会的发展,人们的环保理念不断提高,因此对于电厂的硫排放标准以及对周围环境造成的污染问题越来越重视。文章结合多年的工作经验,对于目前应用比较广泛的石灰石-石膏湿法烟气脱硫的工艺原理和工艺特点进行了分析,并分析了该工艺流程的影响因素。对于FGD的系统优化也进行了详细的阐述,希望能优化电厂的脱硫工艺流程,降低硫的排放。

脱硫技术

关键词:电厂;脱硫;石灰石-石膏湿法;系统优化

近几十年来,我国的经济快速发展,人们的生活水平不断提高,随之环保意识也有所增强。因此对于环境问题越来越关注。燃煤电厂的脱硫工艺技术最早从二十世纪九十年代开始应用烟气脱硫法进行电厂脱硫处理。随着社会的发展,我国环保部门也不断出台了一些法律法规对燃煤电厂排放的SO2标准进行调整和控制。

SO2的大量排放会对周围的环境造成严重的污染,导致出现酸雨、大气污染等,会对周围的人员以及农业、建筑物等造成严重的危害。因此,对于电厂的脱硫工艺工程进行优化改造,降低硫的排放,是关乎社会安全、环境可持续发展、以及周围人员身体健康的一件大事,必须认真对待。

1石灰石-石膏湿法脱硫分析

在目前的燃煤电厂中,主要是应用石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术进行脱硫,该工艺技术也是目前应用较为成熟的一种脱硫技术。而且操作简便,占地面积小,非常适合发电量300MW以上的电厂应用。该脱硫技术的主要原理是将石灰石与熟石灰进行混合并做成泥浆,用来吸收电厂发电时产生的SO2[1]。两者反应后产生石膏。

该过程的工艺流程是通过处理后将废弃冷却,然后通过吸收塔在对SO2进行吸收,SO2会进一步被氧化形成亚硫酸钙,在与空气进行反应后生成石膏。

使用该种技术进行脱硫处理,效率高,据统计平均脱硫率可以达到95%,而且吸收剂也得到了较充分的利用,利用率非常高,在90%左右。可靠性和安全性较高,在工艺流程中几乎不会出现任何问题。在进行脱硫处理时一个非常重要的装置就是吸收塔,这也是对该技术进行优化改造的关键环节。

吸收塔的不同也是国内外相关脱硫技术的重要区别所在,比如喷淋塔、鼓泡塔以及液柱塔等。在吸收塔内可以通过设置提高流体的分布,从而使烟气的流通更加快捷,降低反应所需要的时间,提高脱硫效率。这样会简化吸收塔的结构,降低相应的高度,从而使结构更加的紧凑,减少设备运行过程中造成的费用。

2对FGD系统的调整优化分析

要对FGD系统的运行进行优化,首先要根据系统在运行过程中的实际参数进行调整,对系统重新进行设置优化。这一点需要特别注意的是尽管已经对相关的参数进行了重新设置,但是由于在实际运行过程中受到锅炉负荷、燃煤种类以及烟气量、烟气浓度、温度、以及设备的状态、吸收剂等各方面的影响,导致在实际工艺流程中会与理论情况出现不符。

所以在设备运行过程中如果完全根据理论参数会对设备以及系统造成损坏,严重者会导致系统无法正常启动。这要求在进行优化的过程中,不仅仅要对系统的理论参数进行修改,同时也要根据具体的情况对FGD系统进行优化,提高安全运行效率,降低成本[2]。

2.1对FGD系统的运行优化

在脱硫工艺运行过程中,为了保证设备的运行效率和运行安全性,必须要对FGD系统进行合理的优化,提高系统的性能。通过对FGD系统的运行进行研究发现,在运行过程中主要针对系统进行以下研究:

(1)对吸收塔内的浆液参数进行优化。针对我公司的运行设备特点以及运行优化经验总结,将吸收塔内的浆液PH值设置在5至5.8之间。需要注意的是由于不同电厂所使用的石膏品质、燃煤的锅炉以及脱硫的工艺设计都不相同,因此对于吸收塔内浆液的PH值要求也不相同,所以在优化过程中要根据设备运行情况对浆液的PH值不断的进行调整,并对设备的脱硫效果进行观察,找到最佳的PH值界点[3]。

(2)加强设备风机的入口压力所引起的FGD系统保护优化设计。由于在脱硫过程中大多数装置都设置了专门针对增压风机入口压力异常检测的保护装置,但是都只设置了一个级别,因此在设备的运行过程安全性和可靠性存在隐患。

为了提高设备运行的安全性和可靠性,要对风机入口处压力检测装置进行分级,可以优化设计成两个级别,当风口处的压力在600Pa-1000Pa时,需要快速打开烟气旁路的挡板,使用保护级别Ⅰ,而当风口处的压力大于1200Pa时,使用保护级别Ⅱ,快速打开旁路挡板后,增压风机会停运[4]。

2.2降低烟气中的系统阻力

在脱硫系统中,烟气换热器(GGH)是主要的脱硫系统设备,为了提高脱硫效率换热元件的板型是一般都会采用比较紧凑型的波纹板,这导致在运行中非常容易出现的一种情况是浆液的微粒以及一些灰尘降落在波纹板上,造成堵塞,工作时间长了会造成GGH高度发热,增加系统阻力。

在脱硫的工艺烟道中由于系统阻力会对烟气的流量、烟气的差压等造成严重的影响。这样一来由于烟气流量的增加会进一步加大系统阻力,对设备的运行产生严重影响。为了对这种现象进行改善,需要对GGH进行高压冲洗设备配套设计并进行在线的压缩空气吹扫,保持GGH换热片的表面清洁。

在设备运行过程中,伴随着运行时间不断增加会逐步加大增压风机的电流和GGH的差压,当机组停运的时候,为了提高运行效率应该人工对GGH进行彻底采用高压水进行除垢清洗。另外,需要注意的一点是降低脱硫系统中增压风机的功耗,这对于降低系统的功耗具有非常重要的作用[5]。

综上所述,对脱硫工艺进行优化设计在燃煤电厂的脱硫处理中具有非常重要的作用,一方面可以提高对SO2的处理效率,提高环保性,另一方面也可以为企业带来巨大的经济效益。在优化设计中要将实际生产环节与理论设计相结合,提高电厂脱硫设备的运行效率。

参考文献

[1]何国锋.黄埔电厂烟气脱硫装置运行优化分析[J].科技资讯,2014,16:109+111.

[2]耿晓波.华能大连电厂海水脱硫系统优化运行研究[J].东北电力技术,2015,01:28-33.

[3]孙正杰,邵炜.北仑电厂脱硫系统经济运行优化探讨[J].电力科技与环保,2014,04:54-56.

[4]邱福岗.电厂脱硫运行优化与经济分析[J].企业技术开发,2015,09:40-41.

[5]谢佳.湛江调顺电厂油改煤后脱硫系统的运行优化[J].中国高新技术企业,2015,20:36-38.

延伸阅读:

锅炉烟气脱硫脱硝除尘的循环流化床半干法工艺技术抉择分析

火电厂脱硫装置的安全运行与管理初探

火力发电厂烟气脱硫技术发展现状与7种脱硫技术分析

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