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JLX-Z106脫硫增效劑(電廠專用)
1、脫硫添加劑的概念
脫硫增效劑又稱脫硫催化劑,其主要成份大部分為可以針對SO2有很強的反應活性的高分子催化劑,構成以高分子物質為主要原料,經物化加工,激化或物化改性,應用高新技術強化改性后與其它無機高分子材料混合,形成具有穩(wěn)定結構和性能的催化氧化煙氣脫硫添加劑。
在脫硫過程中,石灰石與SO2的反應速度受制于CaCO3的溶解速度。CaCO3在水中以微小顆粒狀存在,在這些微球表面,存在著雙膜效應,阻礙了CaCO3在水中的溶解,因此解決CaCO3在水中的溶解問題將會對整個脫硫工藝有較大的改善。脫硫增效劑主要針對CaCO3表面物性的活性劑和催化劑,用來減弱雙膜效應,改變固液界面濕潤性,提高界面?zhèn)髻|效率,促進SO2的吸收。同時滲透進入CaCO3的微球表面遍布的微孔和裂紋,使得液體中硫的傳質從這些微孔和裂紋順利引入,增大有效傳質面積,強化石灰石溶解度,從而大大加快了石灰石與SO2的反應速度。
項目 | 指標 |
外觀 | 粉色固體粉末 |
密度g/cm3 | 1.15±0.05 |
PH值(1%水溶液) | 3.5±0.5 |
2、工作原理 將石灰配制成一定濃度的石灰石漿液,并加入一定量脫硫添加劑,機械攪拌均勻,經石灰石漿液泵打入脫硫反應塔內,石灰石漿液被霧化成細小的霧滴與來自鍋爐的煙氣進行傳質,SO2被石灰石乳吸收,凈化后的氣體從煙道排出。
3、產品特點:
3.1提高脫硫效率,無需進行設備擴容和改造,輕松達到低排放標準:
提高二氧化硫氣液傳質速率,強化對二氧化硫的吸收從而提高脫硫效率。在氣液界面處催化劑能夠結合SO2溶解產生的大量H+,使H+從液膜傳遞到液相主體,漿液ph值也不會因為SO2的溶解而下降過快,同時氣相阻力減小,進而促進SO2的吸收。
3.2節(jié)能效應:
脫硫入口的SO2 濃度在設計范圍值內,一可以停運部分吸收塔漿液循環(huán)泵,相對降低系統(tǒng)所需液氣比,降低脫硫系統(tǒng)用電率從而有效降低脫硫運行費用,二是可以降低制漿系統(tǒng)球磨機能耗,有效提高粗顆粒石灰石(250目)粒徑石灰石相同的脫硫效率,起到節(jié)能作用。
3.3提高燃煤調整和脫硫運行、備用的靈活性,降低燃煤成本:
由于SO2的溶解度和固體CaCO3的溶解度都有限,脫硫催化劑的加入提供了堿性基團,增強了液膜傳質因子,不僅可以促進CaCO3的溶解和提高其離解數(shù)率,減少了液相阻力,漿液ph值也不會因SO2的溶解而下降過快。使用脫硫添加劑時,脫硫系統(tǒng)可以在較低ph值下運行,在不改變原有的運行方式下,主機鍋爐燃煤硫份適應高硫煤,調整和脫硫系統(tǒng)運行的靈活性和穩(wěn)定性,降低電廠的燃料成本。
3.4減少石灰石用量
提高脫硫劑的利用率,從而減少其用量。催化劑可以提高石灰石在液相中的溶解度,強化石灰石溶解。在固液界面處,催化劑能提供有利于CaCO3溶解的酸性環(huán)境,減少液相阻力,促進石灰石的溶解。
增加脫硫增效劑后,F(xiàn)GD脫硫石膏CaCO3含量急劇下降,實驗證明可以降低3-5%,提高了石灰石的利用率。
3.5增加石灰石的分散性,減少設備結垢引起的停機事故
催化劑中的活性成份可以提高石灰石的表面活性,增加石灰石的分散性,降低其沉降速度,減少設備的結垢堵塞。
3.6提高氧化效率,減少亞硫酸根含量,提高FGD副產品的價值。
脫硫添加劑可降低石灰石漿液表面張力,使臨界晶核半徑減少,強化HSO2的氧化使CaSO4和CaSO3易析出石膏,CaSO4等處于非飽和狀態(tài),阻礙了化學硬垢的生成,確保設備長期運行阻礙結垢。
4、脫硫添加劑的效果
以石灰石為吸收劑,分別在添加適宜濃度的脫硫添加劑與不加脫硫添加劑時,進行液氣比L/G對脫硫效率的影響試驗,當L/G相同時,加入脫硫添加劑后的脫硫效率凈增值隨脫硫效率L/G增加而減少,即L/G小時。L/G≤5L/m3時,脫硫效率約在10個百分點以上,脫硫效率相對提高18%,氣相效率相對提高26%以上;L/G≥5L/m3后,脫硫效率L/G增加而減少,但仍有5個百分點以上,脫硫效率相對提高7%以上,氣相效率相對提高12%以上,當脫硫效率相同時,即從要達到相同的脫硫效率所要求的L/G變化看,添加脫硫添加劑的效果更加明顯。由計算可知,要達到相同的脫硫效率,L/G1僅為L/G2的60%—73%;且L/G越大L/G的減小幅度越明顯,脫硫添加劑能有效的降低系統(tǒng)運行費用。綜合分析,加入脫硫添加劑后對不同進氣口SO2濃度的煙氣,均可提高脫硫效率約30—50個百分點,這點對較高濃度的SO2煙氣來說,效益相當可觀。
4.1脫硫增效劑添加后SO2達到低排放要求
現(xiàn)許多舊廠為了達到低排放要求,舊廠新建脫硫塔,且脫硫改造占總費用的70%多,后期運行、檢修、備品備件費用較多,現(xiàn)添加脫硫添加劑后,脫硫塔出口效率提高5-8%,再不改動脫硫塔的前提下,出口排放值就可以達到低排放要求,大大減少一、二次大型投資。
4.2脫硫添加劑對漿液PH值的影響
為考察脫硫添加劑對PH值的影響,測定了脫硫塔進、出口PH值隨過程時間變化數(shù)據(jù),可以看出,添加適宜濃度的脫硫添加劑,能降低PH的峰值,并能減緩PH的變化,即脫硫添加劑起到了對PH值的緩沖作用,從而加快總傳質一反應速度,有利于提高脫硫效率和石灰石的利用率。
4.3脫硫添加劑對漿液中顆粒沉降的影響
配置一定濃度的漿液,經充分攪拌后,讓其自然沉降,觀測其沉降速度,實驗結果表明,加入脫硫添加劑后使沉降速度大為減慢,不加入脫硫添加劑時,沉降3小時后已清晰地分為清液層和漿液層,并與30小時后的情況一樣,而加入脫硫添加劑后,沉降5小時后分為三層,清液層占總體積的5.0%,稀裝層87.0%,濃漿層8.0%,而此時稀漿層、濃漿層中分別含約1/3、2/3的石灰石,且沉降30小時后稀漿層、濃漿層分別占總體積的85%、10%,含石灰石分別為1/6、5/6左右,可見脫硫添加劑的加入大大減慢了石灰石顆粒的沉降速度。
4.4脫硫添加劑對漿液粘度的影響
試驗加入脫硫添加劑前后漿液粘度表明,無論是石灰漿,還是石灰石漿,加入脫硫添加劑后均使粘度略有降低,可見脫硫添加劑有降低漿液粘度的作用。
4.5加入脫硫添加劑的其他作用
防垢防腐,即加入一定量的脫硫添加劑,具有一定的降低結垢腐蝕速度的作用,并能改善垢層性能,使之容易用水沖洗,較大幅度的降低循環(huán)槽面的SO2濃度,從而大大改善了工作環(huán)境。不加脫硫添加劑時,SO250-80ppm,加入脫硫添加劑后,SO2降到10-30ppm,從降低情況看,脫硫添加劑具有加速總反應速率的作用。
JLX-Z109型脫硫增效劑
1、脫硫添加劑的原理
增強型脫硫增效劑又稱脫硫催化劑,其主要成份大部分為可以針對SO2有很強的反應活性的高分子催化劑,構成以高分子物質為主要原料,經物化加工,激化或物化改性,應用高新技術強化改性后與其它無機高分子材料混合,形成具有穩(wěn)定結構和性能的催化氧化煙氣脫硫添加劑。
在脫硫過程中,石灰石與SO2的反應速度受制于CaCO3的溶解速度。CaCO3在水中以微小顆粒狀存在,在這些微球表面,存在著雙膜效應,阻礙了CaCO3在水中的溶解,因此解決CaCO3在水中的溶解問題將會對整個脫硫工藝有較大的改善。脫硫增效劑主要是針對CaCO3表面物性的活性劑和催化劑,用來減弱雙膜效應,改變固液界面濕潤性,提高界面?zhèn)髻|效率,促進SO2的吸收。同時滲透進入CaCO3的微球表面遍布的微孔和裂紋,使得液體中硫的傳質從這些微孔和裂紋順利引入,增大有效傳質面積,強化石灰石溶解度,從而大大加快了石灰石與SO2的反應速度。
項目 |
指標 |
外觀 |
黑色固體粉末 |
密度g/cm3 |
1.15±0.05 |
PH值(1%水溶液) |
3.5±0.5 |
2、改變煤源種類,合理利用資源,降低燃煤成本 以2016年某電廠為實例,該電廠總裝機容量4×60萬KW使用了我公司脫硫添加劑后給電廠帶來的經濟效益,分析如下: 5.1改變煤源種類,合理利用能源,降低燃煤成本 首先,對不同硫含量的煤,進行價格調查了解得知,以低位發(fā)熱量5500kcal,秦皇島煤炭的價格為參考,調查結果硫份每增加1%,價格降低30元/噸以上。正常情況下,每臺60萬KW的機組每天用煤量約為5500噸,4臺機組每天日用煤量約為22000噸。 使用了脫硫添加劑后,可以提高脫硫效率30%~70%以上,根據(jù)實踐及理論換算,是能將設計燃料含硫量上限由1%提高到2%以上,而在實際使用過程中,考慮到機組本身的抗腐蝕能力,將實際使用煤種由1%提高到3%卻是可行的。(如果機組承受能力好,使用上限能提高到1.5%或以上;含硫1.3%的煤可以由70%的含硫1%的煤和30%含硫為2%的煤混配起來。)
5.1.1提高煤質硫份節(jié)約燃煤成本(每年按300天計):
22000噸/天×0.3×30元/噸×300天=5940萬元/年
5.1.2添加脫硫增效劑費用(每年按300天計):
3萬/噸×4臺×60噸/年=720萬元/年
5.1.3提高入爐煤質硫份后帶來的綜合收益:
5940萬元–720萬元=5220萬元
5.2節(jié)省漿液循環(huán)泵電耗、減少設備損耗
在脫硫實際運行中,漿液循環(huán)泵在24小時不停地抽取和輸送石灰石漿液,該電廠脫硫塔需開啟全部4臺漿液循環(huán)泵(一臺功率為1400KW),才能排放。這種情況下,加入一定量的脫硫添加劑,在保證達到排放標準的同時,可以通過停運一臺將夜循環(huán)泵來降低運行費用,所能節(jié)省的電費成本如下表所示。
機組數(shù)量 |
循環(huán)泵功率 (KW) |
循環(huán)泵效率 |
上網電價 (元/KW•h) |
機組運行時間 |
年節(jié)省電費 (萬元/年) |
4 |
1400 |
90% |
0.42 |
7200 |
1524 |
3、優(yōu)勢及運行效益
優(yōu)勢 |
運行效益 |
二氧化硫排放 降低30%—70% |
脫硫率對控制排污總量意義非凡,可實現(xiàn)高硫煤SO2達標排放 |
節(jié)能降耗 |
降低運行成本,循環(huán)經濟理念得以實現(xiàn),可降低全電廠總電量的3% |
可升級性脫硫 |
可根據(jù)要求,以調節(jié)輸出來提高脫硫效率; 可以相對較小的成本升級納入脫硫。 |
經濟可行性 |
綜合考慮,投入產出比可達10倍以上 |
工藝流程簡單, 無腐蝕,無堵塞 |
無石灰漿制備系統(tǒng),流程為氣液相環(huán)境。 系統(tǒng)無磨損,無腐蝕。 不存在結垢堵塞問題。 |
運行簡便,容易維護 |
易掌握,易運行。運行和維護人員能快速操作自如 |
系統(tǒng)運行可靠 |
工藝流程科學、精煉、簡潔,可實現(xiàn)運行無系統(tǒng)故障。無需停機檢修。 |
對廢氣的含硫量不敏感 |
沒有對系統(tǒng)進行含硫量的要求,或沒有對燃煤的含硫量要求,運行成本穩(wěn)定,不隨含硫量的上升而增加。 |
無二次污染 |
水溶性好,低揮發(fā),無害,化學穩(wěn)定性好。 |
環(huán)保實效性 |
循環(huán)經濟,真正環(huán)保。 |
濕法脫硫運行調查表
一、系統(tǒng)概況
1)電廠名稱: ,電廠所處區(qū)域新機組排放標準: mg/m3,老機組排放標準: mg/m3
2)機組容量 MW,實際目前機組平均運行負荷: MW
沒有滿負荷運行的原因:□機組自身原因 □其它原因:
3)日用煤量: 噸,主要煤源地: ;
日石灰用量: 噸,石灰采購成本: ;
日產石膏量: 噸,石膏純度: ,石膏處理價格: 。
4)燃料特性:
實際燃煤含硫量: % 設計燃煤熱值: 實際燃煤熱值:
5)脫硫效率:(以近一次的實測數(shù)據(jù)為準)
機組 |
設計脫硫效率 |
目前實際運行效率 |
脫硫塔入口SO2濃度 |
脫硫塔出口SO2濃度 |
1# |
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2# |
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3# |
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4# |
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6)鍋爐與脫硫塔的配置:□1爐1塔 □2爐1塔 □3爐1塔
7)脫硫塔塔型結構及相關參數(shù)
吸收塔內徑: 米 漿液高度: 米 漿液平均密度:
塔內漿液容積 :M3 溢流管塔內高度: 米 溢流控制高度: 米
二、漿液和石膏系統(tǒng)
1)循環(huán)漿液pH值一般控制范圍: 供漿能力 T/h
2)廢水總排量 噸/天,地坑容積: m3,日消耗工藝水噸 (單塔)
3)廢水是否連續(xù)排放 石膏廢水是否回用
4)CaCO3粉碎控制目數(shù): SiO2含量: MgO含量: Cl-含量:
5)循環(huán)泵廠用電價格:
6)漿液循環(huán)泵的功率及使用情況:
功率 機組 |
A泵 |
B泵 |
C泵 |
D泵 |
E泵 |
F泵 |
G泵 |
泵運行狀態(tài) (幾開幾停) |
1# |
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2# |
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3# |
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4# |
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三、其他:
1)煙氣體積流量(m3/h): 煙氣溫度(℃): 煙氣壓力(Pa):
2)除霧器是否有結垢和堵塞現(xiàn)象: 除霧器結垢時,系統(tǒng)控制的Ca/S是多少?
3)漿液是否有液泛(溢流現(xiàn)象): 是否投加專用消泡劑:
4)吸收塔漿液中CaCO3含量控制: % CaSO3含量控制: %
5)原用過脫硫增效劑廠家: 使用時間: 使用效果:
6)原脫硫增效劑初次用量: 每日用量: 停用原因: