脫硫增效劑深度節能試驗研究

雍國松

摘 要：在能源行業降本增效大背景下，為研究燃煤電廠脫硫系統節能降耗新思路，同時保證脫硫系統穩定運行，煙氣達標排放，須采取有針對性的措施。文章以廣東某2×600MW超超臨界燃煤機組為依托實施脫硫增效劑添加試驗研究。

關鍵詞：燃煤電廠；脫硫；增效劑；節能

中圖分類號：X773 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）21-0062-02

Abstract： In the context of reducing cost and increasing efficiency in energy industry， in order to study the new idea of energy saving and consumption reduction of desulfurization system in coal-fired power plant， and to ensure the stable operation of desulfurization system and meet the emission standard of flue gas， targeted measures must be taken. In this paper， an experimental study on the addition of desulphurization synergist was carried out based on a 2×600MW ultra-supercritical coal-fired unit in Guangdong.

Keywords： coal-fired power plant； desulphurization； synergist； energy saving

引言

脫硫系統中漿液循環泵是廠用電能耗大戶，平均廠用電率高達0.53%左右，對經濟運行影響較大，為實現節能降耗目的，進行脫硫增效劑添加試驗，使用增效劑后，在同等工況下提高脫硫效率，提高燃煤硫分的適應能力，在滿足環保達標排放的前提下，進一步優化脫硫運行方式，減少漿液循環泵運行數量，達到節省脫硫運行費用的目的，實現降本增效目標。

1 基本情況

廣東某電廠現有2×600MW超超臨界燃煤鍋爐為π型布置，單爐膛，墻式切圓燃燒方式，一次中間再熱。脫硫系統采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝，下層和中層分別為單層噴淋層，上層為交互式噴淋層，總計四臺漿液循環泵，ABCD泵額定功率分別為1000kW、900kW、900kW、800kW。

近兩年脫硫漿液循環泵的廠用電率統計如下：2017年漿液循環泵總體廠用電率為0.53%，2018年前三季度漿液循環泵總體廠用電率為0.51%，經研究，使用脫硫增效劑可以有效提高吸收塔脫硫效率，在同等工況下能夠達到節省一臺漿液循環泵運行的目的。

2 試驗方案

兩臺機組各個漿液循環泵實際運行功率如下：1A≈851kW；1B≈747kW；1C≈737kW；1D≈581kW；2A≈820kW；2B≈779kW；2C≈695kW；2D≈581。

漿液循環泵在不同負荷工況下的運行臺數與原煙氣二氧化硫含量（mg/Nm3）對應表如表1。

使用增效劑后提升了脫硫效率，達到了節省一臺漿液循環泵運行的目的，由于少運行一臺漿液泵，降低了煙風系統阻力，鍋爐引風機電流下降，進一步降低了引風機的運行能耗。由此，對增啟一臺漿液循環泵后鍋爐引風機增加的運行功耗進行了初步估算如下。

機組不同漿液循環泵運行數量下引風機功耗增值估算見表2。

前期經濟核算過程如下（以2號機組為例）：機組燃煤硫份按照0.8%計算，單天負荷按照8小時300MW，8小時450MW，8小時600MW計算；在節省一臺漿液循環泵運行的預期前提下，600MW運行時可節省的運行功耗（引風機371kW+漿液泵719kW）為1090kW，450MW運行時可節省的運行功耗（引風機309kW+漿液泵719kW）為1028kW，則每天運行電耗節省費用為（1090kW*8h+1028kW*8h）*0.4元/kWh（電費按0.4元/kWh計）=6777.6元（理論計算值）。

脫硫增效劑首天加藥量為1000kg，后續每天加藥100kg，增效劑價格按12元/kg計，則到第x天，脫硫增效劑的消耗費用為（1200x+10800）元。經計算，約到第3天，增效劑添加成本便會低于節省電耗的費用。

3 試驗實施

為保證實施效果的明顯性，與運行及燃料專業溝通試驗期間盡可能配備高硫分煤種燃燒。

3.1 試驗準備條件

（1）保證石灰石品質、石灰石漿液濃度負荷要求。

（2）提前安排吸收塔降低密度，試驗前運行密度最好在下限值附近；加藥期間，停止真空皮帶脫水2-3小時。

3.2 增效劑添加安排

（1）初次投加在吸收塔地坑內加入約1噸脫硫增效劑，攪拌10～15分鐘后啟動吸收塔地坑泵打入吸收塔。

（2）初次投加后正常運行期間每天上午10：00左右投加一次脫硫增效劑100公斤。正常運行后，每天根據前一天的負荷情況和當天的原煙氣SO2含量，酌情增加或減少增效劑的用量。

（3）運行人員根據漿液的pH值和凈煙氣SO2含量情況來控制供漿量。

（4）當出口煙氣二氧化硫排放值穩定在10mg/Nm3以下運行一個小時后，可以停運功率最小的一臺漿液循環泵，連續關注運行狀況。如果仍能連續穩定地保持較高的脫硫效率，可以依次停運一臺更大功率或切換成小功率的漿液循環泵運行，節省用電費用。

（5）分析人員每天于加藥后1個小時對吸收塔漿液和石膏進行取樣分析。

3.3 試驗過程中注意事項

（1）向吸收塔地坑加藥時應緩慢加入，并確保藥品充分攪拌均勻。每次地坑泵運行時吸收塔最好打至最低液位、確保藥液全部進入吸收塔。

（2）試驗前2小時應安排運行人員盡量降低吸收塔液位，以便接收吸收塔地坑中藥品的漿液。

3.4 試驗數據匯總

以下為1、2號機組試驗1個月的總結數據（2018年11月份）。

兩臺機組11月份試驗數據總結（11月8日開始添加藥劑）見下表3。

由表3可計算出：11月份兩臺機組添加脫硫增效劑后總共節省的運行電耗費用為（17.0+5.92+14.22+4.90）=42.04萬元；使用增效劑費用為（3.69+3.72）=7.41萬元。

綜合計算：11月份兩臺機組脫硫系統節約運行成本約為（42.04-7.41）=34.63萬元。

4 結論

（1）通過添加增效劑，在燃用較高硫份的煤種時，可以實現比不使用增效劑時少運行一臺漿液循環泵的目標，某些時間段情況下甚至可以少運行兩臺循環泵，節能效果明顯。

（2）因平時少運行一臺漿液循環泵，也將節省大量的檢修維護和備品備件成本。

（3）減少一層噴淋層的運行，也降低了煙風系統阻力，鍋爐引風機電流下降，進一步降低了引風機的運行功耗。

（4）加藥試驗過程中經觀察，藥劑對濾液水、石膏脫水及制漿系統無影響，吸收塔也無起泡現象。

（5）鍋爐在燃用高硫分煤種時節能效果比燃用低硫份煤種效果更加顯著。

參考文獻：

[1]董麗彥，等.復合增效劑強化脫硫的實驗[J].熱力發電，2015（08）：116-120.

[2]馬立波，等.添加劑強化石灰石濕法煙氣脫硫實驗研究[J].環境科學研究，2006，19（1）：39-42.

[3]孫文壽，等.石灰石濕法煙氣脫硫工藝中添加劑的研究[J].環境工程，2001，19（4）：30-33.