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(shí)業(yè)有限公司 2015-1-9,主講：薛測(cè)產(chǎn),內(nèi) 容,公司簡(jiǎn)介 FGD工藝流程 AD-320脫硫增效劑 AD-320脫硫增效劑對(duì)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(shí)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(cè)資本金3000萬(wàn)元，公司共有員工197人，其中享受國(guó)務(wù)院津貼的教授級(jí)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(shí)驗(yàn)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(wàn)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(guò)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(qiáng)氧化反應(yīng)，吸收塔漿液池同時(shí)配備4臺(tái)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(jìn)行脫水。,濕法煙氣脫硫運(yùn)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(jī)酸為主要原料，經(jīng)高新技術(shù)強(qiáng)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(jī)酸的作用：促進(jìn)石灰石的反應(yīng)活性，促進(jìn)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(shí)間內(nèi)和有效的脫硫設(shè)備內(nèi)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，必須提高SO2的溶解速度，這主要通過(guò)調(diào)整和控制漿液的PH來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，漿液的PH對(duì)運(yùn)行的可靠性也有顯著的影響，低PH運(yùn)行時(shí)，SO2排放量顯著提高，難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，另一方面，設(shè)備腐蝕也會(huì)顯著加劇，不能保證設(shè)備的運(yùn)行安全。高PH運(yùn)行時(shí)，SO2含量會(huì)顯著降低，但PH太高會(huì)使設(shè)備內(nèi)部固體顆粒堆積而結(jié)垢，使設(shè)備堵塞，無(wú)法正常運(yùn)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(zhǎng)時(shí)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(qiáng)水溶液與碳酸鈣固體顆粒的親和力，促進(jìn)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(jìn)入液相的阻力，促進(jìn)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(shí)，石灰石完全溶解需要約2h左右。說(shuō)明增效劑對(duì)石灰石溶解的促進(jìn)作用相當(dāng)明顯，當(dāng)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(duì)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(wú)需進(jìn)行設(shè)備擴(kuò)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(jī)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(diǎn)：可在漿液循環(huán)回路的任意位置加入，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)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(guò)地坑攪拌器攪拌溶解均勻后通過(guò)地坑泵直接打入吸收塔內(nèi)； 由于各個(gè)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(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。 推薦加藥濃度為：5001000mg/L。日常添加量?jī)H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(bǔ)充。,15,AD-320脫硫增效劑對(duì)石灰石活性的影響,1.試驗(yàn)原理 本次試驗(yàn)采用電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 943-2005煙氣濕法脫硫用石灰石粉反應(yīng)速率的測(cè)定。試驗(yàn)在專門的裝置中進(jìn)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?jǐn)嚢杷俣群愣ǎ迦霕?biāo)定準(zhǔn)確的pH計(jì)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(yàn)要求值，在試驗(yàn)要求的溫度下補(bǔ)給鹽酸溶液，鹽酸的補(bǔ)給量通過(guò)相應(yīng)軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。 2.試驗(yàn)設(shè)備 攪拌器；恒流泵；精密天平；pH值測(cè)量系統(tǒng)；溫控裝置；微型計(jì)算機(jī),3.試驗(yàn)步驟 3.1試驗(yàn)樣品的制備 首先將石灰石經(jīng)過(guò)鄂式破碎機(jī)破碎到直徑為5mm以下的細(xì)小顆粒，再用研磨機(jī)將其研磨至90%通過(guò)250目的細(xì)度。 3.2 活性分析試驗(yàn)過(guò)程 活性分析試驗(yàn)主要由三部分組成，分別是反應(yīng)裝置的組裝、儀器的標(biāo)定和預(yù)熱以及石灰石樣品的溶解速率滴定試驗(yàn)。 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(bǔ)給系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)。 第二部分 儀器標(biāo)定和反應(yīng)瓶的預(yù)熱 主要工作包括標(biāo)定鹽酸溶液的補(bǔ)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(duì)反應(yīng)瓶進(jìn)行預(yù)熱。 第三部分 石灰石樣的溶解速率試驗(yàn) 等到反應(yīng)瓶的溫度達(dá)到試驗(yàn)要求的溫度以后，開始石灰石樣品的溶解速率試驗(yàn)。記錄反應(yīng)瓶的pH值隨時(shí)間的變化。,4.試驗(yàn)結(jié)果及分析 試驗(yàn)對(duì)石灰石樣品在pH值為5.50，溫度為50的條件下進(jìn)行了溶解速率試驗(yàn)。本次石灰石樣品的消溶率隨時(shí)間的變化曲線如圖1所示，圖中消溶率X指的是該時(shí)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(shí)所需的時(shí)間為半消溶時(shí)間。由上圖得到石灰石樣品在pH值5.4，溫度為50時(shí)的加增效劑和未加增效劑半消溶時(shí)間如表2所示。 表2 石灰石中碳酸鈣溶解50%時(shí)所需時(shí)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(jī)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(jì)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(tái)循環(huán)泵需同時(shí)運(yùn)行才能保證出口SO2不超標(biāo)，脫硫運(yùn)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(yàn)依據(jù)及實(shí)驗(yàn)開始時(shí)間 1.陜西安得科技實(shí)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(yùn)行規(guī)程。 3.華能云南滇東第一發(fā)電廠脫硫裝置設(shè)計(jì)技術(shù)資料。 4.華能云南滇東第一發(fā)電廠脫硫裝置運(yùn)行數(shù)據(jù) 試驗(yàn)開始時(shí)間：12.22日開始,三、試驗(yàn)內(nèi)容 試驗(yàn)工況一：FGD加入添加劑，5臺(tái)漿液循環(huán)泵運(yùn)行 主機(jī)負(fù)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(yùn)行參數(shù)，進(jìn)出口SO2濃度（及O2濃度），并計(jì)算脫硫效率，評(píng)定不同工況下，脫硫添加劑對(duì)脫硫效率的影響。 試驗(yàn)工況二：FGD加入添加劑，4臺(tái)漿液循環(huán)泵運(yùn)行 主機(jī)負(fù)荷：350-600MW 煙氣含硫量：SO2 5000-7000mg/Nm3 漿液循環(huán)泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)：4臺(tái) 吸收塔漿液PH值：5.2-5.8 在此工況下記錄脫硫裝置的運(yùn)行參數(shù)，進(jìn)出口SO2濃度（及O2濃度），并計(jì)算脫硫效率，根據(jù)出口情況，停運(yùn)不同的循環(huán)泵，記錄出口SO2。,試驗(yàn)工況三：FGD加入添加劑，3臺(tái)漿液循環(huán)泵運(yùn)行 主機(jī)負(fù)荷：350-600MW 煙氣含硫量：SO2 5000-7000mg/Nm3 漿液循環(huán)泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)：3臺(tái) 吸收塔漿液PH值：5.2-5.8 在此工況下記錄脫硫裝置的運(yùn)行參數(shù)，進(jìn)出口SO2濃度（及O2濃度），并計(jì)算脫硫效率，運(yùn)行2臺(tái)漿液循環(huán)泵可接近加藥前3臺(tái)漿液循環(huán)泵的效果根據(jù)出口情況，停運(yùn)不同的循環(huán)泵，記錄出口SO2。 試驗(yàn)工況四：FGD加入添加劑，5臺(tái)漿液循環(huán)泵運(yùn)行 主機(jī)負(fù)荷：350-600MW 煙氣含硫量：SO2 7000mg/Nm3以上 漿液循環(huán)泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)：5臺(tái) 吸收塔漿液PH值：5.2-5.8 在此工況下記錄脫硫裝置的運(yùn)行參數(shù)，進(jìn)出口SO2濃度（及O2濃度），并計(jì)算脫硫效率。,四、試驗(yàn)結(jié)果,1、煙氣硫分適應(yīng)性強(qiáng),2、石灰石活性明顯提高,3、節(jié)能效果分析,3.1氧化風(fēng)機(jī)和增壓風(fēng)機(jī)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(yùn)了一臺(tái)氧化風(fēng)機(jī)，一臺(tái)氧化風(fēng)機(jī)日平均運(yùn)行的電流按82A計(jì)算，負(fù)荷370MW，日節(jié)約廠用電率0.1958%，日節(jié)約電量1.7383萬(wàn)Kwh。從試驗(yàn)前后數(shù)據(jù)對(duì)比表上可以看出，日平均負(fù)荷在370MW時(shí)，兩臺(tái)氧化風(fēng)機(jī)的日廠用電率降低了0.0284%，日耗電量降低了0.2505萬(wàn)Kwh。由于增效劑在添加過(guò)程中逐漸發(fā)揮了功效，在日平均負(fù)荷400MW時(shí)，較試驗(yàn)前負(fù)荷370 MW的氧化風(fēng)機(jī)日平均節(jié)約電量0.7386萬(wàn)Kwh，較試驗(yàn)期間負(fù)荷370MW時(shí)降低了0.4881萬(wàn)Kwh。由于GGH差壓降低，系統(tǒng)阻力降低，增壓風(fēng)機(jī)電耗下降，日平均負(fù)荷在370MW時(shí)，試驗(yàn)前后增壓風(fēng)機(jī)的日廠用電率降低了0.0178%，日節(jié)約平均電量0.1532萬(wàn)Kwh，由于負(fù)荷的上漲，增壓風(fēng)機(jī)的用電量也逐漸上漲。見下表,3.2停運(yùn)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(duì)穩(wěn)定，因此停運(yùn)吸收塔漿液循環(huán)泵試驗(yàn)。25、26日分別停運(yùn)E泵（1000kw)，27、28日停運(yùn)C泵(1120kw)，29、30日停運(yùn)B泵(1250kw)，31日停運(yùn)A泵(1400kw)。從數(shù)據(jù)對(duì)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(bǔ)漿量在105m3/h左右與試驗(yàn)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(wàn)Kwh，節(jié)約廠用電率0.2128%。假設(shè)機(jī)組負(fù)荷按照400MW計(jì)算，泵全天停運(yùn)，平均可日節(jié)約電量2.0879萬(wàn)Kwh，日節(jié)約廠用電率0.2175%，節(jié)能效果顯著。,五、經(jīng)濟(jì)效益分析,1、氧化風(fēng)機(jī)和增壓風(fēng)機(jī)節(jié)約費(fèi)用 此次經(jīng)濟(jì)分析未考慮首次添加的本底濃度成本，僅以長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的日常加藥量成本進(jìn)行核算 。按照每小時(shí)370MW最小負(fù)荷，日發(fā)電量888萬(wàn)KWh進(jìn)行核算，1臺(tái)氧化風(fēng)機(jī)加上增壓風(fēng)機(jī)節(jié)約的電量共計(jì)1.8915萬(wàn)Kwh，按照每度電上網(wǎng)電價(jià)0.365元計(jì)算，可日節(jié)約運(yùn)行成本6903.97元。按照本次試驗(yàn)數(shù)據(jù)平均每度電節(jié)約石灰石耗用量7.56 g/KWh計(jì)算，可日節(jié)約石灰石67.13噸，每噸石灰石單價(jià)為42.50元，可日節(jié)約成本2853.14元。合計(jì)節(jié)約運(yùn)行成本為9757.11元。按照每天添加增效劑125Kg，增效劑單價(jià)35元/Kg計(jì)算，每天添加增效劑成本為4375元，加入脫硫增效劑后，五臺(tái)循環(huán)泵全部運(yùn)行的情況下，可每天節(jié)約運(yùn)行成本5382.11元。,2、停運(yùn)漿液循環(huán)泵節(jié)約費(fèi)用分析 如果入爐煤硫份相對(duì)穩(wěn)定，停運(yùn)1臺(tái)E(功率最小的)吸收塔漿液循環(huán)泵，運(yùn)行電流按照99A計(jì)算，日節(jié)約電量2.0879萬(wàn)Kwh，這樣，停運(yùn)1臺(tái)漿液循環(huán)泵合計(jì)節(jié)約運(yùn)行成本為7620.83元，停運(yùn)1臺(tái)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(tái)循環(huán)泵運(yùn)行的情況下，可每天節(jié)約運(yùn)行成本3245元。,3、燃高硫煤節(jié)約分析,燃高硫煤節(jié)約費(fèi)用：600MW機(jī)組每小時(shí)煤耗量按300噸計(jì)，燃用高硫煤，每噸煤價(jià)節(jié)約約為30元，單臺(tái)機(jī)組每小時(shí)可節(jié)約燃燒高硫煤費(fèi)用約9000元，每天可可節(jié)約費(fèi)用約21.6萬(wàn)元。,3、綜合經(jīng)濟(jì)分析,綜合以上三方面，如果不計(jì)燃高硫煤節(jié)約費(fèi)用：每天可