脫硫增效劑在濕法煙氣脫硫中的應(yīng).ppt

1,AD-320脫硫增效劑 在濕法煙氣脫硫中的應(yīng)用,陜西安得科技實業(yè)有限公司 2015-1-9,主講：薛測產(chǎn),內(nèi) 容,公司簡介 FGD工藝流程 AD-320脫硫增效劑 AD-320脫硫增效劑對石灰石活性的影響 AD-320脫硫增效劑在滇東電廠的應(yīng)用,3,陜西安得科技實業(yè)有限公司是一家集科研、生產(chǎn)為一體的現(xiàn)代化企業(yè)，注冊資本金3000萬元，公司共有員工197人，其中享受國務(wù)院津貼的教授級高工2人，碩士研究生15人，本科及本科以上占員工總數(shù)的80%，擁有實驗室兩座，生產(chǎn)車間5000平方米，年生產(chǎn)能力10000噸,年銷售總額7000萬元以上。公司主要生產(chǎn)以AD系列為主的產(chǎn)品，包括：脫硫增效劑、循環(huán)水用藥劑、反滲透用藥劑等。,4,石灰石石膏法工藝流程,SO2吸收 +亞硫酸鈣氧化 裝置,脫硫尾氣,石膏,石灰石,石膏 裝置,H2O,含硫煙氣,空氣,吸收塔系統(tǒng),1、吸收區(qū)：在吸收塔內(nèi)，循環(huán)漿液霧滴與煙氣逆流接觸，收集煙氣中的SO2、SO3、HF、HCl、粉塵等有害物質(zhì)，漿液中的碳酸鈣與SO2反應(yīng)，生成亞硫酸鈣。脫硫并除塵后的凈煙氣通過除霧器除去氣流中夾帶的霧滴后排出吸收塔。,2、氧化區(qū)：向吸收塔漿液池（在吸收塔的下半部）收集的漿液中噴射空氣，將亞硫酸鈣氧化為硫酸鈣，并生成石膏晶體。為保持漿液中固體顆粒的懸浮和強氧化反應(yīng)，吸收塔漿液池同時配備4臺攪拌器。,3、石膏排出區(qū)： 石膏漿液排出泵將石膏漿液送至石膏水力旋流器進行脫水。,濕法煙氣脫硫運行中的主要控制參數(shù),AD-320脫硫增效劑介紹,脫硫增效劑，又稱脫硫添加劑。以高分子有機酸為主要原料，經(jīng)高新技術(shù)強化改性后與其它活性劑充分混合，復(fù)配成具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的煙氣脫硫添加劑，高分子有機酸的作用：促進石灰石的反應(yīng)活性，促進SO2吸收和CaCO3溶解；活性劑的作用：增加漿液反應(yīng)活性，提高反應(yīng)速率,AD-320增效劑的作用原理,1、提高石灰石的緩沖能力 要使煙氣中的SO2在較短的時間內(nèi)和有效的脫硫設(shè)備內(nèi)達到排放標準，必須提高SO2的溶解速度，這主要通過調(diào)整和控制漿液的PH來實現(xiàn)。另外，漿液的PH對運行的可靠性也有顯著的影響，低PH運行時，SO2排放量顯著提高，難以達到排放標準，另一方面，設(shè)備腐蝕也會顯著加劇，不能保證設(shè)備的運行安全。高PH運行時，SO2含量會顯著降低，但PH太高會使設(shè)備內(nèi)部固體顆粒堆積而結(jié)垢，使設(shè)備堵塞，無法正常運行。因此吸收塔內(nèi)理想的PH一般為5.2-5.8. 增效劑的緩沖作用可使石灰石在水溶液中溶解度增加，較長時間保持溶液的PH處于一定的范圍內(nèi)。,2、提高石灰石活性 增效劑的活性組分能增強水溶液與碳酸鈣固體顆粒的親和力，促進碳酸鈣的溶解速率，減小石灰石漿液的表面張力，減小了SO2進入液相的阻力，促進SO2氣體的吸收。 增效劑加入后 石灰石溶解速度很快，1h內(nèi)溶解基本完成，不加增效劑時，石灰石完全溶解需要約2h左右。說明增效劑對石灰石溶解的促進作用相當明顯，當PH=5.5，添加劑最大可使石灰石溶解速率提高15%左右。,3、增效劑對亞硫酸鹽的催化氧化作用 脫硫增效劑中的反應(yīng)催化劑可以顯著提高氧化空氣中氧氣的利用率，從而提高亞硫酸鹽的氧化效果。,14,提高脫硫效率，無需進行設(shè)備擴容改造 。 節(jié)能降耗(省廠用電) 。 減少石灰石用量。 提高脫硫裝置的煤種適應(yīng)性 增加石膏漿液的分散性，減少設(shè)備的結(jié)垢。 提高氧化效率，減少亞硫酸鹽含量，提高真空皮帶機脫水效率。,AD-320脫硫增效劑功能,AD-320使用方法,脫硫添加劑加入點：可在漿液循環(huán)回路的任意位置加入，根據(jù)現(xiàn)場實際情況提出具體方案。 建議:從吸收塔地坑加入，脫硫添加劑經(jīng)過地坑攪拌器攪拌溶解均勻后通過地坑泵直接打入吸收塔內(nèi)； 由于各個電廠脫硫系統(tǒng)各不相同，燃用煤種硫份含量不同，添加量需根據(jù)實際情況進行相應(yīng)的調(diào)整。 推薦加藥濃度為：5001000mg/L。日常添加量僅考慮出石膏帶水、脫硫廢水排放、煙氣攜帶水等水量的損失和自身的衰減情況作酌量補充。,15,AD-320脫硫增效劑對石灰石活性的影響,1.試驗原理 本次試驗采用電力行業(yè)標準DL/T 943-2005煙氣濕法脫硫用石灰石粉反應(yīng)速率的測定。試驗在專門的裝置中進行，稱取一定量的石灰石樣品加入有攪拌器的反應(yīng)瓶中，打開攪拌器并維持攪拌速度恒定，插入標定準確的pH計探頭于反應(yīng)瓶中，打開并設(shè)定控溫裝置使得反應(yīng)瓶的溫度維持在試驗要求值，在試驗要求的溫度下補給鹽酸溶液，鹽酸的補給量通過相應(yīng)軟件進行實時采集。 2.試驗設(shè)備 攪拌器；恒流泵；精密天平；pH值測量系統(tǒng)；溫控裝置；微型計算機,3.試驗步驟 3.1試驗樣品的制備 首先將石灰石經(jīng)過鄂式破碎機破碎到直徑為5mm以下的細小顆粒，再用研磨機將其研磨至90%通過250目的細度。 3.2 活性分析試驗過程 活性分析試驗主要由三部分組成，分別是反應(yīng)裝置的組裝、儀器的標定和預(yù)熱以及石灰石樣品的溶解速率滴定試驗。 第一部分 反應(yīng)裝置的組裝 主要工作包括連接反應(yīng)裝置、組裝并調(diào)試鹽酸溶液恒量補給系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)。 第二部分 儀器標定和反應(yīng)瓶的預(yù)熱 主要工作包括標定鹽酸溶液的補給流量和校正溫度控制系統(tǒng)。反應(yīng)的溫度控制在50，打開預(yù)熱裝置對反應(yīng)瓶進行預(yù)熱。 第三部分 石灰石樣的溶解速率試驗 等到反應(yīng)瓶的溫度達到試驗要求的溫度以后，開始石灰石樣品的溶解速率試驗。記錄反應(yīng)瓶的pH值隨時間的變化。,4.試驗結(jié)果及分析 試驗對石灰石樣品在pH值為5.50，溫度為50的條件下進行了溶解速率試驗。本次石灰石樣品的消溶率隨時間的變化曲線如圖1所示，圖中消溶率X指的是該時刻已經(jīng)溶解的石灰石量與初始加入石灰石中碳酸鈣和碳酸鎂總量的比值。,定義石灰石中碳酸鈣溶解50時所需的時間為半消溶時間。由上圖得到石灰石樣品在pH值5.4，溫度為50時的加增效劑和未加增效劑半消溶時間如表2所示。 表2 石灰石中碳酸鈣溶解50%時所需時間t（min）,AD-320脫硫增效劑在滇東電廠的應(yīng)用,一、滇東電廠脫硫系統(tǒng)介紹 華能滇東發(fā)電廠4600MW發(fā)電機組脫硫系統(tǒng)，采用高效石灰石-石膏濕法脫硫裝置。該煙氣脫硫系統(tǒng)(FGD)采用噴淋塔技術(shù)，設(shè)計燃煤煤質(zhì)含硫量為3.3%，脫硫效率97%。脫硫吸收塔直徑19.6m，吸收塔液位維持在13m左右。由于燃煤含硫高，吸收塔5臺循環(huán)泵需同時運行才能保證出口SO2不超標，脫硫運行成本高，分別在2010年和2012年使用三家單位增效劑效果都不理想,二、試驗依據(jù)及實驗開始時間 1.陜西安得科技實業(yè)有限公司AD-320技術(shù)資料。 2.華能云南滇東第一發(fā)電廠脫硫運行規(guī)程。 3.華能云南滇東第一發(fā)電廠脫硫裝置設(shè)計技術(shù)資料。 4.華能云南滇東第一發(fā)電廠脫硫裝置運行數(shù)據(jù) 試驗開始時間：12.22日開始,三、試驗內(nèi)容 試驗工況一：FGD加入添加劑，5臺漿液循環(huán)泵運行 主機負荷：350-600MW 煙氣含硫量：SO2 在5000-7000mg/Nm3 吸收塔漿液PH值：5.2-5.8 在此工況下記錄脫硫裝置的運行參數(shù)，進出口SO2濃度（及O2濃度），并計算脫硫效率，評定不同工況下，脫硫添加劑對脫硫效率的影響。 試驗工況二：FGD加入添加劑，4臺漿液循環(huán)泵運行 主機負荷：350-600MW 煙氣含硫量：SO2 5000-7000mg/Nm3 漿液循環(huán)泵運行臺數(shù)：4臺 吸收塔漿液PH值：5.2-5.8 在此工況下記錄脫硫裝置的運行參數(shù)，進出口SO2濃度（及O2濃度），并計算脫硫效率，根據(jù)出口情況，停運不同的循環(huán)泵，記錄出口SO2。,試驗工況三：FGD加入添加劑，3臺漿液循環(huán)泵運行 主機負荷：350-600MW 煙氣含硫量：SO2 5000-7000mg/Nm3 漿液循環(huán)泵運行臺數(shù)：3臺 吸收塔漿液PH值：5.2-5.8 在此工況下記錄脫硫裝置的運行參數(shù)，進出口SO2濃度（及O2濃度），并計算脫硫效率，運行2臺漿液循環(huán)泵可接近加藥前3臺漿液循環(huán)泵的效果根據(jù)出口情況，停運不同的循環(huán)泵，記錄出口SO2。 試驗工況四：FGD加入添加劑，5臺漿液循環(huán)泵運行 主機負荷：350-600MW 煙氣含硫量：SO2 7000mg/Nm3以上 漿液循環(huán)泵運行臺數(shù)：5臺 吸收塔漿液PH值：5.2-5.8 在此工況下記錄脫硫裝置的運行參數(shù)，進出口SO2濃度（及O2濃度），并計算脫硫效率。,四、試驗結(jié)果,1、煙氣硫分適應(yīng)性強,2、石灰石活性明顯提高,3、節(jié)能效果分析,3.1氧化風機和增壓風機節(jié)能 由于石灰石漿液活性的提高，塔內(nèi)CaCO3含量的降低，停運了一臺氧化風機，一臺氧化風機日平均運行的電流按82A計算，負荷370MW，日節(jié)約廠用電率0.1958%，日節(jié)約電量1.7383萬Kwh。從試驗前后數(shù)據(jù)對比表上可以看出，日平均負荷在370MW時，兩臺氧化風機的日廠用電率降低了0.0284%，日耗電量降低了0.2505萬Kwh。由于增效劑在添加過程中逐漸發(fā)揮了功效，在日平均負荷400MW時，較試驗前負荷370 MW的氧化風機日平均節(jié)約電量0.7386萬Kwh，較試驗期間負荷370MW時降低了0.4881萬Kwh。由于GGH差壓降低，系統(tǒng)阻力降低，增壓風機電耗下降，日平均負荷在370MW時，試驗前后增壓風機的日廠用電率降低了0.0178%，日節(jié)約平均電量0.1532萬Kwh，由于負荷的上漲，增壓風機的用電量也逐漸上漲。見下表,3.2停運吸收塔漿液泵的節(jié)能分析 10月25日由于入爐煤硫份相對穩(wěn)定，因此停運吸收塔漿液循環(huán)泵試驗。25、26日分別停運E泵（1000kw)，27、28日停運C泵(1120kw)，29、30日停運B泵(1250kw)，31日停運A泵(1400kw)。從數(shù)據(jù)對比表中可以看出，在停泵期間，出口SO2含量均在可控范圍內(nèi)，平均入口SO2 含量在6430mg/m3左右，出口SO2含量在160 mg/m3左右，補漿量在105m3/h左右與試驗前基本保持持平。停泵前的平均電流約為105A，共節(jié)約電量約12.180萬Kwh，節(jié)約廠用電率0.2128%。假設(shè)機組負荷按照400MW計算，泵全天停運，平均可日節(jié)約電量2.0879萬Kwh，日節(jié)約廠用電率0.2175%，節(jié)能效果顯著。,五、經(jīng)濟效益分析,1、氧化風機和增壓風機節(jié)約費用 此次經(jīng)濟分析未考慮首次添加的本底濃度成本，僅以長期穩(wěn)定運行狀態(tài)時的日常加藥量成本進行核算 。按照每小時370MW最小負荷，日發(fā)電量888萬KWh進行核算，1臺氧化風機加上增壓風機節(jié)約的電量共計1.8915萬Kwh，按照每度電上網(wǎng)電價0.365元計算，可日節(jié)約運行成本6903.97元。按照本次試驗數(shù)據(jù)平均每度電節(jié)約石灰石耗用量7.56 g/KWh計算，可日節(jié)約石灰石67.13噸，每噸石灰石單價為42.50元，可日節(jié)約成本2853.14元。合計節(jié)約運行成本為9757.11元。按照每天添加增效劑125Kg，增效劑單價35元/Kg計算，每天添加增效劑成本為4375元，加入脫硫增效劑后，五臺循環(huán)泵全部運行的情況下，可每天節(jié)約運行成本5382.11元。,2、停運漿液循環(huán)泵節(jié)約費用分析 如果入爐煤硫份相對穩(wěn)定，停運1臺E(功率最小的)吸收塔漿液循環(huán)泵，運行電流按照99A計算，日節(jié)約電量2.0879萬Kwh，這樣，停運1臺漿液循環(huán)泵合計節(jié)約運行成本為7620.83元，停運1臺循環(huán)泵(功率最小的)后，每天添加增效劑成本為4375元，加入脫硫增效劑后，四臺循環(huán)泵運行的情況下，可每天節(jié)約運行成本3245元。,3、燃高硫煤節(jié)約分析,燃高硫煤節(jié)約費用：600MW機組每小時煤耗量按300噸計，燃用高硫煤，每噸煤價節(jié)約約為30元，單臺機組每小時可節(jié)約燃燒高硫煤費用約9000元，每天可可節(jié)約費用約21.6萬元。,3、綜合經(jīng)濟分析,綜合以上三方面，如果不計燃高硫煤節(jié)約費用：每天可