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超低排放机组脱硫浆液循环泵运行方式优化

北极星环保网来源:电力行业节能环保公众服务平台 柳逢春2018/3/29 9:47:21我要投稿
  关键词:超低排放 脱硫 脱硫效率

浆液循环泵有3台泵运行时,采取的组合方式有A+B+D,C+B+D,A+C+D3种运行方式,脱硫效率如图2所示。

脱硫

图2:3台循环泵不同组合方式下的脱硫效率

从图2中可以看到,当采用A+B+D运行方式时,脱硫效果较差,最高98.6%,随着原烟气SO2浓度增加至1400mg/m3,脱硫效率低至97.7%,已经达不到限值要求。而采用B+C+D和A+C+D两种运行方式时,原烟气SO2浓度在1000-1600mg/m3之间变化时,脱硫效果均能够满足要求,两种方式的脱硫效率互有高低,相差值在0.3%左右,脱硫效率基本一致。在原烟气SO2浓度为1000~1600mg/m3时,B+C+D和A+C+D组合均可作为浆液循环泵的运行方式。

脱硫

图3:4台以上循环泵不同组合方式下的脱硫效率

浆液循环泵4台以上泵运行时,采取的组合方式有A+B+C+D,A+B+D+E以及A+B+C+D+E5台同时运行。从图3中可以看到,当采取A+B+D+E运行方式时,随着原烟气SO2浓度升高,脱硫效率由起始最高98.2%开始迅速下降,在SO2浓度达到1700mg/m3便已超出排放标准。

这是由于E泵功率较小,所提供的浆液有限,在原烟气SO2浓度较高时钙硫比低,没有足够的浆液参与反应,导致脱硫效率低。当循环泵采用A+B+C+D方式运行时,脱硫效率较A+B+D+E方式高约1%,最高值为99.3%,在原烟气SO2浓度达到2300mg/m3时,脱硫效率下降到98.8%,但仍旧能够满足设计要求。

当5台循环泵全部开启时,整个系统脱硫效率明显提升,当原烟气SO2浓度在1600~3000mg/m3之间变化时,脱硫效率能够维持在99.2%-99.3%。这是由于循环泵数量增加后,进入吸收塔的浆液喷淋量显著增加,提高了塔内反应的钙硫比,浆液与烟气吸收反应更加充分,最终增加了系统脱硫效果。

3能耗分析

浆液循环泵属于高耗能设备,在整个FGD系统中的用电量可占到50%以上。2号机组脱硫装置共配置5台浆液循环泵,在脱硫入口SO2浓度变化不大,烟气量稳定的情况下,投入运行的循环泵数量越多,脱硫效率越高,但此时的耗电量也随之增大。因此,在脱硫系统保证可靠运行的前提下,调节循环泵运行数量,优化循环泵的运行组合方式,能够降低耗电量。

脱硫

图4不同运行方式下的循环泵总电流

浆液循环泵的输出功率尸可由式(2)得出。

脱硫

式中:

U-循环泵电压,常量;

I-循环泵运行电流,A;

cosφ-功率因数,常量。

由式(2)可知,电流I为实际运行值。因此,可以用循环泵运行电流I作为分析能耗的指标。图4为浆液循环泵不同组合方式运行下的总电流值。双泵A+D运行总电流在250A左右,而5台泵A+B+C+D+E全部开启时运行总电流可达到500A左右,是A+D的两倍。在脱硫效果能满足排放要求的前提下,投入运行的循环泵数量越少,能耗电量越低。

在脱硫入口SO2浓度小于1000mg/m3时,最佳运行方式为A+D;

在脱硫入口SO2浓度介于1000-1600mg/m3时,B+C+D运行电流约340A,A+C+D运行电流约350A,所以最佳运行方式为B+C+D;

在脱硫入口SO2浓度介于1600~2300mg/m3时,最佳运行方式为A+B+C+D;

当脱硫入口SO2浓度大于2300mg/m3时,需要开启全部5台浆液循环泵。

4结论

在FGD系统中,对浆液循环泵运行方式的优化主要考虑两个方面。

一是净烟气SO2浓度低于35mg/m3(含氧量6%),满足超低排放要求;二是浆液循环泵的运行总功率越小能耗越低,因此能够降低整个FGD系统的能耗。

合理地优化脱硫系统的运行方式需要经过长期的实践和研究。在实际运行中,FGD脱硫效率及运行功率受浆液密度、液位、pH值等多种因素的影响,需要长期全面的验证才能完善最佳运行模式。

延伸阅读:

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