关键词:湿法脱硫;节能降耗;脱硫废水处理
引言
近年来,全球范围内环境污染现象比较严重,国际化的环保大环境促使中国对SO2排放量的控制提出了新要求。湿法烟气脱硫技术目前已被广泛应用在中国各种规模的火力发电厂中,也逐渐成为电厂脱硫技术的一种主要工艺。然而,随着发电站设备机容量的逐渐增加,湿法脱硫装置设备的容量也在不断增大,其耗电量巨大,造成了严重能源浪费。本文以600MW机组实发脱硫系统运行的优化为例,对其系统运行过程优化提出相应优化对策,能有效减少资源浪费现象,进而提高企业经济效益。
1关于湿法脱硫工艺的基本过程
华能伊敏电厂使用600MW机组烟气脱硫工程采用的是石灰石—石膏湿法脱硫工艺。工程的脱硫装置为一炉一塔式,设备工作效率在96%以上。发电厂1号到6号机组在正常的运行工况下,对内部烟气进行脱硫处理,每个吸收塔设置3层浆液喷淋,每层浆液对应1台石灰石浆液循环泵,使用工厂外来石灰石颗粒来制备吸收剂,将石灰石颗粒通过湿式球磨机研磨制成325目过塞率90%的石灰石浆液,通过石灰石供浆泵将其输送至吸收塔浆液循环泵入口管道上,通过浆液循环系统完成石灰石浆液在塔内的循环过程。此时,锅炉中烟气已经经过除尘,将除尘后的烟气通过吸收塔,使烟气中的SO2和石灰浆液中的CaCO3和鼓入的氧化空气充分反应,反应结束后生成的反应物为CaSO4·2H2O,即二水石膏形成,湿烟气在脱硫塔上部流经除雾器将减少烟气带水量,最终经工厂的烟囱将其排出,而脱硫后的石膏浆液则使用通过真空皮带脱水装置进行脱水并回收。整个过程就完成了湿法脱硫。
2优化600MW机组湿法脱硫系统
2.1吸收塔
脱硫系统由于长期运行,且经过低温省煤器改造后的烟气蒸发量减少,现场出现水平衡失调现象,吸收塔一直保持高液位运行,尤其是在低负荷时表现特别明显,吸收塔液位长期保持在8.5~9m高水位运行,液位控制困难。由于吸收塔液位较高,导致除雾器不能有效进行冲洗,导致除雾器内部结垢堵塞造成压差过大,有时甚至限制机组出力运行。吸收塔高液位运行也经常造成现场浆液溢流,污染环境卫生,从而增加地面清洁冲洗水量,形成恶性循环。吸收塔的高液位运行,不仅影响脱硫系统的安全运行,还造成脱硫系统耗电量增大,增加脱硫运行成本。根据仔细长期的观察现场,认为吸收塔液位偏高的主要原因是:现场杂用水量进入脱硫系统较多,其中真空皮带脱水机运行时产生的杂水量较大。较多转机设备的冷却水、机封密封水长期开启这些水源全部进入脱硫系统。这些都是造成吸收塔液位经常偏高的原因。因此,吸收塔液位优化调整,重点是合理运用杂水和较少停运转机设备冷却水、机械密封水。通过改造将真空皮带脱水机产生的杂水进行回收,用其充当湿式球磨机运行时的稀释水。有效降低了进入脱硫系统的杂用水量,关闭非自启机械设备的冷却水、机封密封水就能彻底解决了吸收塔水位偏高问题。目前吸收塔液位控制在7~7.5m,使脱硫系统安全性和可靠性显著升高,脱硫系统电耗也显著降低,尤其是氧化风机电流降低尤其明显,较优化前降低15~20A,年节约脱硫用电量约8万kWh,脱硫工艺水量也大幅降低,年节约工艺水量约2万吨。优化后不仅提高脱硫设备运行的可靠性,而且现场文明生产环境大幅改善。
2.2脱硫废水系统
电厂脱硫废水系统自投运以来一直存在废水排放量较小的问题,且脱硫废水处理系统进水悬浮物、重金属离子浓度偏高,由于废水排放浓度超过设计值,导致废水出水排放浊度、重金属离子频繁超标。为保证脱硫废水排达标放问题,原设计单位以增加加药剂量的方法来解决上述问题,在废水加药量中,絮凝剂每天需要加药量为100kg,助凝剂每天需要加药量为25kg,为保证加药量,需要启动2台絮凝剂加药泵和2台助凝剂泵运行,虽然保证了各项指标的达标排放要求,但结果是造成现场废水产生污泥量较多,经常堵塞废水联箱,频繁人工清理联想污泥,造成不必要的生产费用,增加了污泥处理成本,也影响现场文明生产,频繁处理且处理时间较长时甚至影响脱硫效率及石膏含水率。脱硫废水加药费用居高不下,造成不必要的生产费用。根据现场观察,造成原脱硫废水浓度高的原因为废水流变变化时废水药品量不能及时变化,造成药品与废水量配比失调。经研究后通过改变废水药品的方式调节,将原有的助凝剂、混凝剂、有机硫等液态药物取消。改为固体粉末状废水复合药剂,通过变频电机与废水流量连锁的方式添加药品。有效解决了废水悬浮物、重金属离子浓度超标及联想堵塞等问题。同时增加了废水处理量15t/h并大幅节约废水处理用电量。
结语
600MW机组湿法脱硫系统运行优化需对实发脱硫工艺参数进行优化,同时,结合理论并联系实际进行对工厂脱硫工艺的优化进行研究,这样就使脱硫系统节能方式得到了有效优化,提高了600MW机组湿法脱硫装置的可靠性和稳定性,并在节约能源的基础上增加了企业的经济效益。对600MW机组湿法脱硫系统的运行优化提出了相应优化措施,能对以后发电厂湿法脱硫工艺的优化提供一定的借鉴。
参考文献
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