登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
摘要:阐述了单塔双循环工艺的技术特点,并结合330MW燃煤锅炉脱硫系统的实际运行方式,通过对分区功能化的实现、系统安全性、吸收剂耗量和副产物品质的分析,梳理了单塔双循环工艺的控制要点,提出了选择运行方式需要注意的问题,为超低排放改造后脱硫单塔双循环系统的运行控制提供了有益的参考。
0引言
随着环境形势的日益严峻,国家加大了对燃煤电厂的SO2排放控制要求,相继出台了一系列政策,如《火电厂大气污染物排放标准》、《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》、《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》等。其中,脱硫达到超低排放要求(6%O2条件下,SO2浓度<35mg/m3),主流的提效改造技术路线为单塔双循环工艺和双塔双循环工艺。根据数据统计,二者中又以单塔双循环工艺居多。在实际运行过程中,由于燃煤硫分的变化、混煤乃至煤泥掺烧、调峰导致的负荷骤变等,经常需要改变运行方式,这既关系到SO2的达标排放,也关系到节能经济,如何合理地运行各层喷淋就显得格外的重要。
1单塔双循环技术的特点
单塔双循环工艺最大的特点是在脱硫塔内设置锥型收集碗和塔外设置AFT浆池。脱硫的喷淋系统被锥形碗分为上下两部分,一级循环作为预洗涤、石灰石高效溶解区,二级喷淋作为高效脱硫区。通过对两套循环回路浆液的pH值和浆液密度等参数的调控,完成石灰石的溶解、SO2吸收和脱硫副产物的氧化分区控制。单塔双循环工艺由于功能分区的设计理念,使其具有单循环工艺所无法比拟的技术优势,主要体现在以下几个方面:
(1)两个循环单独控制,使溶解、吸收、氧化等不同的工艺过程,在不同的控制参数下进行,互不干扰,使每个过程都处于最佳工况点。
(2)吸收剂先从二级循环进入,再进入一级循环,增加了吸收剂浆液在系统中的停留时间,使吸收剂的溶解更充分,利用率更高。
(3)一级循环浆池中浆液pH值控制较低,一般设置在4.5~5,有利于亚硫酸钙的氧化,增加石膏的可结晶时间,从一级循环浆池排出的浆液进行脱水处理,使最终脱硫副产物的品质更有保障。
(4)二级循环浆池中浆液pH值控制较高,一般设置在5.5~6,保证了较高的浆液碱度,更有利于快速吸收烟气中残留的SO2,使出口烟气SO2浓度满足超低排放的要求。
(5)一级循环浆池设计脱硫效率80%以上,烟气经过一次洗涤后,SO2含量已大幅度减小,在二级循环中,采用较小的液气比,就能达到理想的洗涤效果,而且,由于二级循环浆液不输送去脱水处理,对氧化的要求不高,可以减少氧化风量的供应,这就降低了系统的电能消耗。
(6)一级循环和二级循环之间设置了锥型的收集碗,不仅避免了不同pH值和密度的浆液混流,而且对烟气具有良好的分配、导流作用,达到了均布气流的目的,有效地改善了传质效果,降低了烟气SO2逃逸的可能性,进一步保障出口排放达标。
2运行方式对性能的影响
单塔双循环工艺涉及到两级循环,而每级循环都设置了多台循环泵,在实际的生产运行过程中,由于燃煤煤质、负荷等变化,在满足出口烟气SO2排放浓度达标的前提下,可以灵活地采用多种循环泵组合方式来运行,但不同的运行方式,效果不同,有些运行方式不仅效果不好,还存在环保、安全的隐患。
国内某330MW锅炉采用单塔双循环脱硫工艺,一、二级循环泵各配置3台(离心式),一级塔氧化风机3台,二级塔氧化风机2台。脱硫设施的配置情况见表1,其运行参数见表2。
烟气脱硫吸收塔采用喷淋空塔,整个吸收塔系统浆液循环喷淋系统采用3+3布置,塔体上、下各设置三层喷淋,中间设置导流锥、收集碗,每套脱硫装置设置配套的强制氧化系统。从表1可以看出,二级循环的配置情况,无论是循环泵流量,还是氧化风量均小于一级循环,设计的工艺处理过程,80%~90%的SO2脱除发生在一级循环,只有10%~20%的SO2是在二级循环喷淋中脱除。
从表2可以看出,脱硫在实际运行时,与设计运行参数偏差较大,一级循环泵只运行了1台,而二级循环泵运行了2台;一、二级循环浆液的pH值均偏高;二级塔浆液密度高于设计值;二级氧化风量较大。之所以采用这种运行方式主要基于两点,一是考虑到节能,尽可能运行更低功率的设备;二是由于认识偏差,避免脱除效率达到100%,出口排放浓度降到0,造成外界质疑数据的真实性。
通过对运行期间DCS各项数据进行对比,结合吸收剂耗量的计算,浆液、副产物品质化验分析,发现此时二级循环已经成了主脱硫区域,脱除SO2占比约70%,而一级循环只占比约30%。采用这种运行方式,在燃煤硫分较低时,短期内不会影响脱硫的处理能力,仍然可以保证35mg/m3的排放指标,但长时间运行,将会对设施的安全稳定运行和最终的烟气达标排放带来一系列的问题。
2.1 安全性的影响
(1)高温烟气的影响
脱硫系统运行规程要求,在正常生产过程中,循环泵运行不小于2台,并采用逻辑保护,小于2台时会启动保护。这一设计理念主要是考虑到,当唯一运行的循环泵故障跳机时,备用循环泵因电动阀门开启时间较长,难以及时投运,高温烟气容易对喷淋系统造成严重的破坏。显然,电厂虽然运行了3台循环泵,但一级循环泵只运行了1台,2台二级循环泵因处于隔离状态,并不能及时对高温烟气进行降温,当一级循环泵出现故障跳机时,高温烟气仍然会对一级喷淋系统造成损坏,这为系统的安全稳定运行留下了较大的隐患。
(2)结垢的影响
SO2的吸收以二级循环为主,在二级循环浆液高pH值运行的情况下,含高浓度SO2的烟气与石灰石浆液反应,瞬间生成了大量难以氧化的亚硫酸钙,吸收塔存在结垢的问题,当结垢块掉落时容易损毁喷淋层的喷嘴等部件,对后续设备的正常运行造成负面影响。
2.2 吸收剂耗量的影响
按照单塔双循环工艺的设计,AFT塔是新鲜浆液的主要供浆点,为了保证烟气出脱硫吸收塔前,残余SO2能被高效地吸收,浆液pH值一般控制较高,此时浆液中有大量未完全溶解的石灰石颗粒,而CaSO4·2H2O和CaSO3·1/2H2O含量并不高,未反应的石灰石会通过AFT旋流器的底流进入一级循环系统使用。
把二级循环作为主脱硫区后,由于烟气中SO2含量高,与浆液中的石灰石反应后会瞬时产生大量的CaSO3·1/2H2O和部分CaSO4·2H2O,这些副产物会包裹在未溶解的石灰石颗粒表面,造成石灰石被屏蔽,从而导致吸收剂的耗量增加。在生产中,一般采用石灰石单耗来衡量吸收剂用量情况,即去除单位SO2所消耗的石灰石量:
式中:A石灰石消耗量,kg;ESO2脱SO2脱除量,kg。
式中:ESO2产为发电机组SO2产生量,t;M为机组发电煤炭消耗量,t;α为SO2产污系数;ESO2排为SO2排放量,t。
根据连续5m实际运行数据统计,吸收剂单耗远远高于理论的计算值,见图1。
从图1可以看出,SO2去除单耗实际值达到了2.04,远高于理论计算值1.76,经过调整后,SO2去除单耗下降至1.83。按照全年计算,每年的石灰石耗量将比理论用量多出约9200t。可见,石灰石的利用率非常低。
2.3 浆液与副产物品质的影响
按照单塔双循环工艺的设计,一级循环浆池作为主要的氧化区域,CaSO3·1/2H2O被充分氧化为CaSO4·2H2O,浆液通过一级塔排浆泵输送至脱水处理系统,出产的石膏完全达到商业品质,石膏成分设计值见表3。
实际运行过程中,一级循环浆液量很小,吸收的SO2较少,CaSO4·2H2O的生成量很低,浆液中的固体物质主要来自AFT塔旋流器的底流,而底流含有大量CaSO3·1/2H2O和被屏蔽的石灰石颗粒,副产物的品质完全达不到设计要求,CaSO4·2H2O和CaSO3·1/2H2O的含量波动很大,而CaCO3含量和含水率均超过设计值。
根据连续5m的石膏化验分析数据统计,石膏含水率和CaCO3含量的情况见图2。
从图2可知,石膏含水率最低14.09%(一月),最高16.13%(五月),平均值达到15%以上,比设计值高了约5%。石膏中的CaCO3含量平均值为3%以上,也比设计值高了1%。
3运行优化需注意的问题
单塔双循环工艺因自身分区控制的特点,比单塔单循环工艺的控制方式更细化,使运行人员有了更多的运行调整空间,但由于各地环保要求、机组负荷特性、脱硫设备选型等的差异,所以在选择运行方式时既要根据实际情况灵活处理,也要充分发挥单塔双循环的技术优势,主要有以下几点:
(1)在生产过程中,应按照设计要求,以一级循环为主脱硫区域,二级循环为辅脱硫区域,一级循环脱除率应达到总脱除率的80%~90%为宜。
(2)充分利用分区控制的优势,严格控制不同区域浆液的pH值和密度,使各功能区都处于最佳运行工况。
(3)不同负荷,不同硫分下,系统均应在“2+n”或“3+n”的模式下运行,即一级循环泵不应小于2台,根据负荷和燃煤硫分的情况,选择二级循环泵的运行台数,如设计硫分下,低负荷时,采用“2+1”方式,中负荷时采用“2+2”方式,高负荷时采用“3+1”或“3+2”方式。
(4)对于调峰机组,出现既是低负荷、又是低硫分的工况时,如果需要控制出口浓度值不接近0,应通过调节一级循环浆液的pH值来控制,不应通过停运部分一级循环泵来控制。
(5)确定节能措施应以整个系统的能耗核算为基础,并结合所有相关设备的安全性、健康性等指标通盘考虑,不应只局限于大型设备的能耗比较。
4结语
综上所述,单塔双循环脱硫工艺是近几年发展起来的高效脱硫技术,在执行超低排放后,无论是在新建还是原有机组的提效改造过程中,都已成为主流的选用技术。由于工艺本身的特殊性,以及不同电厂改造的差异性,使每个电厂的控制方式都不尽相同,只有根据自身实际情况,合理选择运行方式,才能真正发挥出单塔双循环工艺的技术优势,使脱硫系统长期稳定运行。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
陕西采购与招标网发布内蒙古亿正化工有限公司10万吨蒽油深加工及配套余热发电项目--脱硫脱硝招标公告,本项目对应20t/h炭熙尾气锅炉和厂区内部分管式炉,新建锅炉安装了低氮燃烧装置,加装SNCR+SCR脱硝系统,锅炉设计烟气量为42000Nm3/h;对应20t/h锅炉及厂区内管式炉等,新建石灰石-石膏法脱硫系统,
【安装施工招标-2024年3月环境公司大唐郓城630摄氏度超超临界二次再热国家电力示范项目脱硫系统EPC总承包项目】中标候选人公示第一中标候选人:山东电力建设第三工程有限公司,投标报价:37531722.00元,工期:满足招标要求,质量:良好;第二中标候选人:中国电建集团河南工程有限公司,投标报价:373
华电集团电子商务平台发布华电新疆发电有限公司昌吉分公司2号机组脱硫系统提效改造项目招标公告,该项目划分为1个标段,具体为:通过对2号炉脱硫系统进行提效改造,实现二氧化硫平均排放浓度降至16.50毫克/立方米以内安全稳定运行,包含对2号炉脱硫系统吸收塔保留最底层喷淋层及最高层喷淋层喷嘴,对原
深圳能源电子招标投标平台发布深能保定发电有限公司脱硫系统提效改造EPC工程[0310-ZBZX-技改-20240071]-招标公告,计划能保定发电有限公司一期2×350MW超临界燃煤湿冷供热发电机组根据河北省火电企业环保绩效A级标准要求,提出对脱硫系统提效升级改造需求,即通过改造后,锅炉烟气排放口二氧化硫排放浓
中国招标投标公共服务平台发布青岛海湾化学股份有限公司20万吨年乙烯基新材料项目配套供汽项目脱硫系统采购中标结果公示,福建龙净环保股份有限公司中标,报价1260万元。
国家能源招标网发布宁夏电力六盘山电厂2×1000MW机组扩建工程火电机组脱硫EPC公开招标中标候选人公示,国能龙源环保南京有限公司为第一候选人,报价16980.416万元。该项目招标内容包含国能宁夏六盘山电厂2×1000MW机组扩建工程烟气湿法脱硫(石灰石-石膏法)2台机组脱硫系统EPC项目的设计、设备供货、
中国招标投标公共服务平台发布内蒙古自治区敖汉旗中远供暖有限责任公司燃煤锅炉超低排放改建工程(二期工程)中标候选人公示,沈阳远大环境工程有限公司排名第一,投标报价2350万元。本项目计划对5台锅炉的脱硫系统进行改造。其中包括5座脱硫塔的改建,塔内循环系统的建设更换除雾器及喷淋层,改造其他
内蒙古招标投标网发布巴林左旗新城热力有限责任公司燃煤锅炉超低排放改造项目(EPC)中标候选人公示,北方一建建设集团有限公司预中标,报价约5640万。该项目计划对现有2x75t和130t、2x130t燃煤锅炉烟气处理系统进行超低排放改造,对脱硫系统、脱硝系统和除尘系统分别进行改造。拆除原有2座脱硫塔及配
秦源招标电子招投标平台发布陕钢集团汉中钢铁有限责任公司3500mm中厚板加热炉烟气超低排放治理项目(EPC)总承包二次招标公告,需对3500mm中厚板1#加热炉烟气进行末端脱硫治理,达到排放标准。经综合考察确定,本工程新建设的脱硫系统采用“钙基固定床干法脱硫工艺”。一、招标条件本项目陕钢集团汉中
中国招标投标公共服务平台发布抚松县新城热力有限公司燃煤锅炉超低排放改造工程-公开招标公告,项目建设地点位于吉林省长春市,计划对现有2台64MM燃煤锅炉烟气进行超低排放改造,治理燃煤锅炉烟气量约42万m3/小时。对原有布袋除尘器、脱硫装置进行升级改适,采用SNCR/SCR联合脱硝工艺,对原SNCR脱硝装
据湖北联投东湖高新集团官微显示,天津永利化工项目脱硫系统、除尘脱硝系统主体安装工程已基本完成,辅机、管道、电仪、安装正在施工中,预计2024年6月底试运行。天津永利化工项目是在化工厂内新建一台处理55t/h“三废”深度治理焚烧炉,利用气化渣(掺和废水制成泥浆)、燃料油(碳12废液)、化工尾气
中国华电集团电子商务平台发布贵州华电桐梓发电有限公司1、2号机组超低排放改造EPC总承包招标公告。桐梓公司1、2号机组为2×600MW超临界燃煤机组,锅炉由东方锅炉厂设计制造。该项目实施方案为:经炉外双塔湿法脱硫﹑配套电除尘高效电源改造、脱硝SNCR+SCR提效和流场优化改造、引风机升级改造,能实现
贵州华电桐梓发电有限公司1、2号机组超低排放改造EPC总承包招标公告(招标编号:CHDTDZ079/16-ZB-001)一、招标条件贵州华电桐梓发电有限公司2×600MW级超临界燃煤发电机组工程贵州华电桐梓发电有限公司1、2号机组超低排放改造EPC总承包招标项目已批准,招标人为贵州华电桐梓发电有限公司,项目资金为
4月12日起,贵州省生态环境厅就《贵州省空气质量持续改善行动实施方案(征求意见稿)》公开征求意见,其中提出,加快推进钢铁行业超低排放改造,有序实施水泥、焦化行业超低排放改造。改造后,在基准含氧量10%的条件下,水泥窑及窑尾余热利用系统废气颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放浓度小时均值分别不高
宝华智慧招标共享平台发布新钢股份硅钢薄板事业部(炼钢区)超低排放改造项目总承包中标候选人公示,北京首钢国际工程技术有限公司预中标,报价129970857元。该项目建设地点位于江西省新余市渝水区新钢公司厂区炼钢厂区内。
中国招标投标公共服务平台发布广西柳州钢铁集团有限公司热轧厂加热炉超低排放改造项目JDGC202401088E中标候选人公示,中冶京诚工程技术有限公司预中标,投标报价:1690万元。
中国招标投标公共服务平台发布云南能投威信能源有限公司600MW超临界2号机组超低排放改造EPC总承包项目招标公告,项目预算7500万元。本项目是针对现役机组的环保改造工程,工程建设规模为云南能投威信能源有限公司1台600MW超临界机组超低排放改造工程。本次超低排放改造技术路线计划采用“低氮燃烧提效
中国招标投标公共服务平台发布通化钢铁股份有限公司板坯加热炉脱硫脱硝中标候选人公示,北京北科环境工程有限公司预中标,投标报价2300万元。本项目需新建两套板坯加热炉脱硫脱硝系统工艺布置、工艺设备、公辅系统、土建、采暖、水道、电气、仪表、能源、物流、总图等设计、施工。脱硫脱硝系统为A线加
钢铁行业是当前超低排放改造的主战场,北极星大气网持续关注钢铁行业企业人事变动,曾撰写过《频繁换血2023年这些钢铁企业发生高层人事变动》、《宝武之外还有哪些钢铁企业在换帅?》等文章。进入2024年以来,又有一批钢企调整人事,北极星大气网统计如下:从去年底接受中国宝武战略投资后,山钢集团开
2023年底,国务院发布《空气质量持续改善行动计划》,也就是俗称的“新大气十条”,该政策的发布,标志着我国大气污染防治工作正式进入新阶段。此后全国多地制定“大气十条”,对未来五年乃至十年内的大气污染防治工作做出统筹安排。先说国务院发布的“新大气十条”,重点点名钢铁、水泥、焦化三行业,
4月10日,同兴环保科技股份有限公司发布关于项目预中标的提示性公告,报告显示2024年4月9日发布的《炼铁厂除尘系统改造工程中标候选人公示》《柳钢动力厂热电1#站1#锅炉、热电2#站1#、2#、3#锅炉烟气超低排放改造工程中标候选人公示》《惕艾惕1#、2#锅炉烟气超低排放改造工程中标候选人公示》,同兴环
中国招标投标公共服务平台发布柳州钢铁股份有限公司烧结厂265m2烧结机电除尘器超低排放改造工程中标候选人公示,中钢集团天澄环保科技股份有限公司排名第一,投标报价3296.8748万。
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!