脫硫增效劑
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技術(shù)背景
在眾多的煙氣脫硫技術(shù)中，濕法煙氣脫硫一直占據著(zhù)主導地位，在世界上已建成的脫硫裝置中，濕法脫硫裝置占80%。盡管濕法脫硫技術(shù)的工藝成熟，脫硫效率高，但近年來(lái)電廠(chǎng)燃用煤中硫的質(zhì)量分數遠超設計值，因此，需增加噴淋層提高脫硫效率，從而使SO2出口質(zhì)量濃度達標。但這種方法會(huì )增加電廠(chǎng)的投資和運行費用。研究表明，如果在濕法脫硫技術(shù)中加入一定量的LYWS脫硫增效劑，可提高脫硫效率并降低系統的運行費用。
LYWS脫硫增效劑的原理
LYWS脫硫增效劑由符合催化劑、表面活性劑、含羧基類(lèi)鹽等成分混合而成，具有以下3方面的作用：
復合催化劑是緩沖劑，能夠緩沖吸收塔漿液pH值，增加漿液吸收SO2的能力。
含羧基類(lèi)鹽可以促進(jìn)SO2的溶解，能夠消耗SO2溶解產(chǎn)生的H+,使SO2轉換成亞硫酸鹽，從而繼續溶解SO2。
LYWS脫硫增效劑中的復合催化劑和高分子聚合物是固、液傳質(zhì)的促進(jìn)劑，能夠提高石灰石的利用率。
LYWS脫硫增效劑添加
某電廠(chǎng)機組原脫硫裝置SO2設計質(zhì)量濃度為4557mg/m3（標準狀態(tài)，下同），四層噴淋，脫硫效率為96%。在實(shí)際運行中，SO2質(zhì)量濃度遠超設計值，***高為10285mg/m3，機組平均運行負荷為215MW，SO2排放質(zhì)量濃度遠不能達標。
LYWS脫硫增效劑濃度的確定
考慮該工程氧化風(fēng)機的出力、皮帶脫水機的出力及漿液制備系統的具體情況，SO2入口質(zhì)量濃度不宜超過(guò)7000mg/m3，LYWS脫硫增效劑的質(zhì)量分數為0.5‰，可保證脫硫裝置出口SO2達標排放。
實(shí)驗內容
實(shí)驗時(shí)間：2個(gè)星期。
添加位置：吸收塔地坑。
每天平均添加130kg脫硫增效劑。
試驗期間，在保證脫硫裝置出口SO2排放濃度達標的情況下，可適當停1臺或2臺漿液循環(huán)泵。
實(shí)驗結果
LYWS脫硫增效劑添加期間，機組***高負荷為323MW，***低負荷為167MW，脫硫裝置入口SO2質(zhì)量濃度***高為10285mg/m3。脫硫設施添加LYWS脫硫增效劑后，運行安全、穩定，脫硫效率明顯提高，在運行中可停1臺、甚至2臺漿液循環(huán)泵，節能效果良好；在添加脫硫增效劑期間，成品石膏中碳酸鈣的質(zhì)量分數小于1.5%，石灰石粉節約效果顯著(zhù)。
添加脫硫增效劑期間的極端運行工況見(jiàn)表1、表2。
表1 發(fā)電負荷***高點(diǎn)
機組發(fā)電負荷/MW | 入口二氧化硫質(zhì)量濃度/（mg·m-3) | 脫硫效率/% | 漿液循環(huán)泵投運數/臺 |
323 | 5601 | 95.6 | 3 |
表2 入口二氧化硫濃度***高點(diǎn)
機組發(fā)電負荷/MW | 入口二氧化硫質(zhì)量濃度/（mg·m-3) | 脫硫效率/% | 漿液循環(huán)泵投運數/臺 |
224 304 | 10285 10266 | 95.6 91.2 | 3 3 |
技術(shù)經(jīng)濟分析
根據上述分析，某電廠(chǎng)機組添加質(zhì)量分數為0.05‰的脫硫增效劑，在此基礎上進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟分析。
添加成本計算依據：300MW機組，二氧化硫濃度為4557mg/m3；3臺泵運行下脫硫效率為94.5%；實(shí)際運行時(shí)可停運B泵或C泵，以停運B泵進(jìn)行節能分析（B泵運行電流為57A，3泵運行下增壓風(fēng)機電流由140A降低至120A，電流降低20A）；脫硫增效劑添加質(zhì)量分數為0.05‰，日消耗量為130kg。增壓風(fēng)機和漿液循環(huán)泵B的主要參數見(jiàn)表3。
表3 增壓風(fēng)機和漿液循環(huán)泵B的主要參數
項目 | 單位 | 增壓風(fēng)機 | 漿液循環(huán)泵B |
電動(dòng)機功率因數 電動(dòng)機電壓 電動(dòng)機效率 節約電流 電動(dòng)機項數 節能 |
kV % A
Kw | 0.8 6 0.95 20 3 158.0 | 0.8 6 0.95 57 3 450.2 |
節能計算：添加脫硫增效劑后，4臺漿液循環(huán)泵僅運行3臺，每小時(shí)節能450kW·h（電動(dòng)機功率560kW）；增壓風(fēng)機每小時(shí)節能158kW·h，二項合計608kW/h按照0.2元/（kW·h）計算，每天節約費用2918元。
石灰石節約計算：未添加脫硫增效劑前成品石膏中碳酸鈣的質(zhì)量分數為2.6%，添加脫硫增效劑后石膏中碳酸鈣的質(zhì)量分數為1.0%，石灰石粉節約了1.6%。按設計工況（300MW)每天節約石灰石粉3.3t，石灰石粉按照100元/t計算，每天節約成本330元。
添加脫硫增效劑后每天節約成本3249元，每天添加脫硫增效劑130kg。綜合收益為389元/d。具體節能情況見(jiàn)表4。
某電廠(chǎng)機組脫硫增效劑添加添加質(zhì)量分數為0.5‰的工況下，每小時(shí)節能608kW·h，節約發(fā)電成本389元/d。
表4 具體節能情況
名稱(chēng) 單位 數值 | 名稱(chēng) 單位 數值 |
脫硫增效劑添加量 kg/d 130 脫硫增效劑單價(jià) 元/kg 22 脫硫增效劑支出 元/d 2860 增壓風(fēng)機每小時(shí)節能 kW·h 158 停漿液循環(huán)泵每小時(shí)節能 kW·h 450 | 廠(chǎng)用電成本 元/（kW·h） 0.2 節能收益 元/d 2918 日節約石灰石粉 t/d 3.3 石灰石粉單價(jià) 元/t 100 節約購買(mǎi)石灰石成本 元/d 330 |
技術(shù)前景
經(jīng)過(guò)運行試驗可以得出如下結論：脫硫設施添加脫硫增效劑后運行安全、穩定，脫硫效率提升明顯，完全可以保證達標排放，運行中可停1臺、甚至2臺漿液循環(huán)泵，節能效果好。
