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湿法烟气脱硫节能运行与探讨
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1 湿法烟气脱硫节能运行与探讨 上海明华电力技术工程有限公司,陶雷行 上海电力股份有限公司,卫建英 摘 要:探讨湿法烟气脱硫装置的节能运行方式。以 300MW 燃煤机组为例,介绍低负荷时停用浆液循环泵、提高石 灰石干磨制粉能力的试验结果及节能效果,探讨风机联动与吸收塔壁环提效的可行性。 关键词:湿法脱硫;节能;浆液循环泵;增压风机;干磨;壁环 0 前言 在污染控制的国家政策下,烟气脱硫在“十一五”得到了长足进步。尽管我国首台烟气脱硫装置(简称 FGD)在 1988 年就开始引进与建设,但是真正的高速发展仍在 2004 年以后。资料显示,到 2012 年 6 月,全 国脱硫装机容量为 61269.42 万千瓦,占燃煤机组装机容量的 93% [1]。由于大量 FGD 在短期内建设与投运,其 运行管理异于机组,不但涉及机械设备,还要顾及脱硫反应过程。因此,保持装置处于良好的运行状态,并 尽可能的降低能耗,是近年来各电厂的当务之急。 烟气脱硫工艺有四十年的发展历史。目前主流工艺主要是石灰石-石膏湿法脱硫工艺(简称 Wet-FGD) 、 烟气循环流化床干法脱硫工艺、旋转喷雾半干法脱硫工艺等,其中因 Wet-FGD 具备适应大容量机组、高脱硫 率、高可靠性、吸收剂-石灰石矿产丰富而价格低廉等特征,更适合于现有大容量、高参数节能机组的使用, 而得到大量发展。但是相对其他工艺,其占地大、厂用电率高也是其缺点。尽管 Wet-FGD 在 90 年后不断得到 优化, 冗余尽可能的低, 占地减少, 厂用电率不断下降, 从初期的 1.5%~1.8%降低至目前的 0.8%~1.0%, 但是在日常运行中仍不失措施来降耗减排。 以 300MW 机组为例,Wet-FGD 的主要耗电设备见表 1。 表 1 某 300MW 机组 Wet-FGD 用电设备占比 设备 增压风机 浆液循环泵(3 台) 石灰石干磨 氧化风机 其他 电耗占比% 33% 36% 8% 8% 余 电耗占比显示,主要设备电耗达到 80%以上,其中 3 台浆液循环泵与增压风机约占总耗电量的 69%。 1 停用浆液循环泵 Wet-FGD 的脱硫率与液气比(浆液洗涤量与烟气量之比,L/G)呈正相关性。通常入口 SO2浓度 800mg/Nm 3 的吸收塔,L/G 约为 11,脱硫率达到 95%。设三层喷淋层,每层对应 1 台浆液循环泵。 当锅炉低负荷时,烟气量降低,仍运行 3 台循环泵,L/G 将大于 11,脱硫率将上升,较极端的状况会升 至 98%以上。尽管脱硫率增加降低了 SO2排放总量,但是脱硫单位能耗快速增加。 为了即符合国家污染控制政策,又适当降低电耗,在机组部分负荷时停用 1 台浆液循环泵,以降低 FGD 运行电耗。 理论分析显示,保持 L/G 为 11 时,脱硫率能达到 95%。当负荷(烟气量)降低至 60%时,运行 2 台泵 能维持 L/G 为 11,脱硫率在 95%。但是试验的结果与此有一定的差异。 某厂 1 台 300MW 机组 FGD 停泵试验的结果见图 1 与图 2。

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