燃煤电厂石灰石—石膏湿法烟气脱硫系统优化运行试验研究

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石灰石—石膏湿法烟气脱硫技术(Flue Gas Desulfurization,缩写FGD)是当前国内外最重要、应用范围最广的燃煤烟气脱硫技术,它主要利用石灰石浆液在吸收塔内吸收烟气中的SO2,通过复杂的物理化学过程,生成以石膏为主的副产物,从而削减烟气中SO:排放浓度,有效控制SO:污染。由于FGD技术成熟、运行成本低,在燃煤火电行业得到广泛应用。本研究以东方电厂脱硫项目为依托,试验研究了脱硫系统(FGD)入口烟气温度、入口SO2浓度、烟气流速、原烟气含氧量、浆液pH、钙硫比、液气比、浆液密度等因子对脱硫效率的影响,确定了工艺参数的最佳控制范围;从降低电耗、减少脱硫剂使用量的角度出发,研究了提高除雾器效率、优化浆液循环泵运行、合理应用脱硫添加剂,实现燃煤电厂经济化运行目标的技术措施。试验研究得到如下主要结论:(1)单因素试验结果表明,当石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置(FGD)的吸收塔入口烟气温度应控制在132℃以下,烟气流速控制在3.8m/s左右,烟气中02含量控制在5.2mg/Nm3左右,原烟气入口SO2浓度在3000mg/Nm3左右,浆液pH控制在5.2-5.6之间,钙硫比控制在1.03左右,液气比控制在17 L/m3左右,反应浆液密度控制在1100-1150kg/m3之间状态时,可获得较好的脱硫效率。(2)在保持脱硫率稳定的前提下,总结出的循环泵最佳组合投运图:当机组负荷、FGD进口SO2浓度较低时,运行1台循环泵就可达到90%的脱硫率;当机组负荷低于175MW左右、FGD进口SO2浓度1500~3000mg/Nm3,或机组负荷大于175MW左右,FGD进口SO2浓度低于2000 mg/Nm3时,只需开启2台浆液循环泵,脱硫效率在93%以上;在机组负荷较高、FGD进口S0:浓度也较高时,必须开启3台浆液循环泵,控制浆液pH、液气比在设计范围内,保证脱硫效率在90%以上。通过浆液循环泵运行的优化组合,每年可节约电费约170万元。(3)通过维持FGD除雾器正常冲洗、加强除尘器管理、控制合理的浆液pH值、减少飞灰含量等措施降低除雾器差压,可提高除雾器运行效果,提高脱硫效率。(4)通过添加脱硫剂能使FGD脱硫效率平均值从79.6%提高到90.4%,并在一定程度下可以减少循环泵的开启台数,减少牦电量,降低运行成本,给燃煤电厂带来良好的经济和社会效益。本研究结果对燃煤电厂FGD优化运行、经济性运行,具有一定的参考价值。
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