1湿法脱硫运行模式优化的意义
近年来,随着国家煤矿整改力度的不断加大,部分煤矿停产,导致煤炭供应紧张。这使得火电厂使用的煤炭种类繁多,煤质差,严重偏离设计煤种,增加了火电厂设备的故障率,也极大地影响了烟气脱硫的效果。而且,当煤质下降时,锅炉的烟气量、烟尘量、烟气中的硫含量和烟气流量都会增加,严重超过除尘系统和脱硫系统的设计负荷,脱硫效率会下降,部分设备的磨损、腐蚀和结垢也会加剧,对脱硫装置的正常运行影响很大。
鉴于这种情况,大多数火电厂都在燃煤发电机组上安装了烟气脱硫装置,以减少二氧化硫的排放,以保护环境。烟气脱硫装置主要采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺。此外,在脱硫装置的运行过程中,需要严格监控,保证脱硫装置的运行质量,减少对环境的负面影响,保证电厂经济效益的实现。在湿法脱硫过程中,主要采用石家浆作为吸收剂,使脱硫系统的效率受到石灰石浆质量、液位和循环浆量的影响,石灰石浆质量也会影响电厂的经济性。因此,在湿法脱硫优化过程中,加强石灰石质量和浆液的优化具有重要意义。
2影响湿法脱硫效率的主要因素
2.1燃料
火电厂湿法脱硫效率的一个重要来源是燃料质量。目前,市场上燃煤供应紧张,受原材料供应波动的影响,大多数火电企业不能继续满足燃烧设计的煤炭种类,实际上通常采用各种煤类型的匹配形式。混煤燃烧现象本身降低了燃料效率,加上市场上燃料供应商和燃料产品质量不均匀,导致火电厂湿法脱硫效率的波动,使生产效率难以理想。
不同类型燃煤的各种性能指标往往对生产效率和能耗有不同的影响。煤蒸发所需的能耗约为2300kj/kg,这部分能耗将占据燃料的整体发热能耗,因此煤质水分比例越高,燃料的发热量就越低。同时,水蒸气含量增加烟气体积,不利影响烟气流量和流量,导致脱硫系统运行效率波动。煤灰也会影响脱硫系统的运行效率。对于同一种燃料,煤中的灰分含量每增加1%,燃料的发热量往往会减少350~400kJ。同时,由于在产生灰分的过程中会吸收部分热量,煤灰含量过高会导致燃料量增加和能耗增加。灰分量的增加也会导致烟气体积的增加,容易抑制亚硫酸钙的产生,也会影响脱硫效果,使脱硫效果达不到设计值。此外,灰分含量过高会加速脱硫塔内的结渣和堵塞,不仅损坏设备,还会给生产安全埋下诸多隐患。煤中的硫含量对脱硫效率和脱硫效果有更直接的影响。通常燃煤煤质中的硫含量每增加1%,最终燃烧产生的二氧化硫就会增加20%~25kg。二氧化硫的增加将直接导致随后石灰乳或石灰石消耗的增加,不仅增加了成本,而且影响了石膏的质量。如果控制不当,很容易导致脱硫效果达不到设计标准和要求。
2.2反应条件
脱硫系统的运行效率也与反应条件有关。例如,它与石灰石或石灰石粉的pH值、反应时间、材料均匀性、空气流量、氯离子浓度等有关。其中,石灰乳的pH值较高,反应传质系数较大,更容易溶解和吸收二氧化硫。相反,在pH值较低的情况下,石灰石会加速溶解,提高石灰石与亚硫酸钙的反应率。因此,石灰浆的pH值应尽可能为5.0~6.0范围内为宜。空气流量的控制应满足脱硫所需的氧气量。由于反应浆中的硫酸钙会在一定程度上抑制二氧化硫的吸收率,因此应控制吸收塔中的浆液浓度,防止过高,影响正反应率。反应浆中氯离子的主要来源是烟气中的氯化氢。如果氯离子浓度过高,不仅会抑制反应率,阻碍亚硫酸钙的产生,还会加速脱硫系统金属设备的腐蚀。