AD-320脱硫增效剂在湿法烟气脱硫中的应用教案.ppt

AD-320脱硫增效剂在湿法烟气脱硫中的应用 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望内内 容容公司简介公司简介FGD工艺流程工艺流程AD-320脱硫增效剂脱硫增效剂AD-320脱硫增效剂对石灰石活性的影响脱硫增效剂对石灰石活性的影响AD-320脱硫增效剂在滇东电厂的应用脱硫增效剂在滇东电厂的应用3 陕西安得科技实业有限公司是一家集科研、生产陕西安得科技实业有限公司是一家集科研、生产为一体的现代化企业，注册资本金为一体的现代化企业，注册资本金30003000万元，公司共万元，公司共有员工有员工197197人，其中享受国务院津贴的教授级高工人，其中享受国务院津贴的教授级高工2 2人，人，硕士研究生硕士研究生1515人，本科及本科以上占员工总数的人，本科及本科以上占员工总数的80%80%，拥有实验室两座，生产车间拥有实验室两座，生产车间50005000平方米，年生产能力平方米，年生产能力1000010000吨吨,年销售总额年销售总额7 7000000万元以上。公司主要生产以万元以上。公司主要生产以ADAD系列为主的产品，包括：脱硫增效剂、循环水用药系列为主的产品，包括：脱硫增效剂、循环水用药剂、反渗透用药剂等。剂、反渗透用药剂等。4石灰石石膏法石灰石石膏法工艺流程工艺流程SO2吸收吸收+亚硫酸钙氧化亚硫酸钙氧化装置装置脱硫尾气脱硫尾气石膏石膏石灰石石灰石石膏石膏装置装置H2O含硫烟气含硫烟气空气空气吸收塔系统吸收塔系统1、吸收区：在吸收塔内，循环浆液雾滴与烟气逆、吸收区：在吸收塔内，循环浆液雾滴与烟气逆流接触，收集烟气中的流接触，收集烟气中的SO2、SO3、HF、HCl、粉、粉尘等有害物质，浆液中的碳酸钙与尘等有害物质，浆液中的碳酸钙与SO2反应，生反应，生成亚硫酸钙。脱硫并除尘后的净烟气通过除雾器成亚硫酸钙。脱硫并除尘后的净烟气通过除雾器除去气流中夹带的雾滴后排出吸收塔。除去气流中夹带的雾滴后排出吸收塔。2、氧化区：向吸收塔浆液池（在吸收塔的、氧化区：向吸收塔浆液池（在吸收塔的下半部）收集的浆液中喷射空气，将亚硫下半部）收集的浆液中喷射空气，将亚硫酸钙氧化为硫酸钙，并生成石膏晶体。为酸钙氧化为硫酸钙，并生成石膏晶体。为保持浆液中固体颗粒的悬浮和强氧化反应，保持浆液中固体颗粒的悬浮和强氧化反应，吸收塔浆液池同时配备吸收塔浆液池同时配备4台搅拌器。台搅拌器。3、石膏排出区：、石膏排出区：石膏浆液排出泵将石膏浆液送至石膏水石膏浆液排出泵将石膏浆液送至石膏水力旋流器进行脱水。力旋流器进行脱水。湿法烟气脱硫运行中的主要控制参数湿法烟气脱硫运行中的主要控制参数主要控制参数主要控制参数结果结果主要控制参数主要控制参数结果结果脱硫效率95%烟囱入口烟气温度80碳酸钙利用率95%石膏品质含水量10%浆液PH值5.2-5.8CaCO3含量3%浆液密度1050-1180kg/m3亚硫酸盐含量0.4%液气比8-25氯离子含量20g/L AD-320脱硫增效剂介绍脱硫增效剂介绍 脱硫增效剂，又称脱硫添加剂。以高分子有脱硫增效剂，又称脱硫添加剂。以高分子有机酸为主要原料，经高新技术强化改性后与其机酸为主要原料，经高新技术强化改性后与其它活性剂充分混合，复配成具有稳定结构的烟它活性剂充分混合，复配成具有稳定结构的烟气脱硫添加剂，高分子有机酸的作用：促进石气脱硫添加剂，高分子有机酸的作用：促进石灰石的反应活性，促进灰石的反应活性，促进SO2吸收和吸收和CaCO3溶解；溶解；活性剂的作用：增加浆液反应活性，提高反应活性剂的作用：增加浆液反应活性，提高反应速率速率AD-320增效剂的作用原理增效剂的作用原理1、提高石灰石的缓冲能力、提高石灰石的缓冲能力 要使烟气中的要使烟气中的SO2在较短的时间内和有效的脱硫设在较短的时间内和有效的脱硫设备内达到排放标准，必须提高备内达到排放标准，必须提高SO2的溶解速度，这主要的溶解速度，这主要通过调整和控制浆液的通过调整和控制浆液的PH来实现。另外，浆液的来实现。另外，浆液的PH对对运行的可靠性也有显著的影响，低运行的可靠性也有显著的影响，低PH运行时，运行时，SO2排放排放量显著提高，难以达到排放标准，另一方面，设备腐蚀量显著提高，难以达到排放标准，另一方面，设备腐蚀也会显著加剧，不能保证设备的运行安全。高也会显著加剧，不能保证设备的运行安全。高PH运行运行时，时，SO2含量会显著降低，但含量会显著降低，但PH太高会使设备内部固体太高会使设备内部固体颗粒堆积而结垢，使设备堵塞，无法正常运行。因此吸颗粒堆积而结垢，使设备堵塞，无法正常运行。因此吸收塔内理想的收塔内理想的PH一般为一般为5.2-5.8.增效剂的缓冲作用可使石灰石在水溶液中溶解度增增效剂的缓冲作用可使石灰石在水溶液中溶解度增加，较长时间保持溶液的加，较长时间保持溶液的PH处于一定的范围内。处于一定的范围内。2、提高石灰石活性、提高石灰石活性 增效剂的活性组分能增强水溶液与碳酸钙固体增效剂的活性组分能增强水溶液与碳酸钙固体颗粒的亲和力，促进碳酸钙的溶解速率，减小石颗粒的亲和力，促进碳酸钙的溶解速率，减小石灰石浆液的表面张力，减小了灰石浆液的表面张力，减小了SO2进入液相的阻力，进入液相的阻力，促进促进SO2气体的吸收。气体的吸收。增效剂加入后增效剂加入后 石灰石溶解速度很快，石灰石溶解速度很快，1h内溶解内溶解基本完成，不加增效剂时，石灰石完全溶解需要基本完成，不加增效剂时，石灰石完全溶解需要约约2h左右。说明增效剂对石灰石溶解的促进作用左右。说明增效剂对石灰石溶解的促进作用相当明显，当相当明显，当PH=5.5，添加剂最大可使石灰石溶，添加剂最大可使石灰石溶解速率提高解速率提高15%左右。左右。3、增效剂对亚硫酸盐的催化氧化作用、增效剂对亚硫酸盐的催化氧化作用 脱硫增效剂中的反应催化剂可以显著提高氧脱硫增效剂中的反应催化剂可以显著提高氧化空气中氧气的利用率，从而提高亚硫酸盐的化空气中氧气的利用率，从而提高亚硫酸盐的氧化效果。氧化效果。14提高脱硫效率，无需进行设备扩容改造提高脱硫效率，无需进行设备扩容改造。节能降耗节能降耗(省厂用电省厂用电)。减少石灰石用量减少石灰石用量。提高脱硫装置的煤种适应性提高脱硫装置的煤种适应性增加石膏浆液的分散性，减少设备的结垢增加石膏浆液的分散性，减少设备的结垢。提高氧化效率，减少亚硫酸盐含量，提高真空皮提高氧化效率，减少亚硫酸盐含量，提高真空皮带机脱水效率带机脱水效率。AD-320脱硫增效剂功能脱硫增效剂功能AD-320AD-320使用方法使用方法 脱硫添加剂加入点：可在浆液循环回路的任意位置加入，脱硫添加剂加入点：可在浆液循环回路的任意位置加入，根据现场实际情况提出具体方案。根据现场实际情况提出具体方案。建议建议:从吸收塔地坑加入，脱硫添加剂经过地坑搅拌器搅从吸收塔地坑加入，脱硫添加剂经过地坑搅拌器搅拌溶解均匀后通过地坑泵直接打入吸收塔内；拌溶解均匀后通过地坑泵直接打入吸收塔内；由于各个由于各个电厂脱硫系统各不相同，燃用煤种硫份含量不同，添加电厂脱硫系统各不相同，燃用煤种硫份含量不同，添加量需根据实际情况进行相应的调整。量需根据实际情况进行相应的调整。推荐加药浓度为：推荐加药浓度为：500150010 000mg/L00mg/L。日常添加量仅考虑出。日常添加量仅考虑出石膏带水、脱硫废水排放、烟气携带水等水量的损失和石膏带水、脱硫废水排放、烟气携带水等水量的损失和自身的衰减情况作酌量补充。自身的衰减情况作酌量补充。15 AD-320脱硫增效剂对石灰石活性的影响脱硫增效剂对石灰石活性的影响1.1.试验原理试验原理 本次试验采用电力行业标准本次试验采用电力行业标准DL/T 943-2005DL/T 943-2005烟气湿烟气湿法脱硫用石灰石粉反应速率的测定。试验在专门的装置法脱硫用石灰石粉反应速率的测定。试验在专门的装置中进行，称取一定量的石灰石样品加入有搅拌器的反应瓶中进行，称取一定量的石灰石样品加入有搅拌器的反应瓶中，打开搅拌器并维持搅拌速度恒定，插入标定准确的中，打开搅拌器并维持搅拌速度恒定，插入标定准确的pHpH计探头于反应瓶中，打开并设定控温装置使得反应瓶的温计探头于反应瓶中，打开并设定控温装置使得反应瓶的温度维持在试验要求值，在试验要求的温度下补给盐酸溶液，度维持在试验要求值，在试验要求的温度下补给盐酸溶液，盐酸的补给量通过相应软件进行实时采集。盐酸的补给量通过相应软件进行实时采集。2.2.试验设备试验设备搅拌器；恒流泵；精密天平；搅拌器；恒流泵；精密天平；pHpH值测量系统；温控装置；值测量系统；温控装置；微型计算机微型计算机3.试验步骤试验步骤3.1试验样品的制备试验样品的制备首先将石灰石经过鄂式破碎机破碎到直径为首先将石灰石经过鄂式破碎机破碎到直径为5mm以下的细小颗粒，再用研以下的细小颗粒，再用研磨机将其研磨至磨机将其研磨至90%通过通过250目的细度。目的细度。3.2 活性分析试验过程活性分析试验过程活性分析试验主要由三部分组成，分别是反应装置的组装、仪器的标定和活性分析试验主要由三部分组成，分别是反应装置的组装、仪器的标定和预热以及石灰石样品的溶解速率滴定试验。预热以及石灰石样品的溶解速率滴定试验。第一部分第一部分 反应装置的组装反应装置的组装主要工作包括连接反应装置、组装并调试盐酸溶液恒量补给系统和温度控主要工作包括连接反应装置、组装并调试盐酸溶液恒量补给系统和温度控制系统。制系统。第二部分第二部分 仪器标定和反应瓶的预热仪器标定和反应瓶的预热主要工作包括标定盐酸溶液的补给流量和校正温度控制系统。反应的温度主要工作包括标定盐酸溶液的补给流量和校正温度控制系统。反应的温度控制在控制在50，打开预热装置对反应瓶进行预热。，打开预热装置对反应瓶进行预热。第三部分第三部分 石灰石样的溶解速率试验石灰石样的溶解速率试验等到反应瓶的温度达到试验要求的温度以后，开始石灰石样品的溶解速率等到反应瓶的温度达到试验要求的温度以后，开始石灰石样品的溶解速率试验。记录反应瓶的试验。记录反应瓶的pH值随时间的变化。值随时间的变化。4.试验结果及分析试验结果及分析试验对石灰石样品在试验对石灰石样品在pH值为值为5.50，温度为，温度为50的条件下进行了溶的条件下进行了溶解速率试验。本次石灰石样品的消溶率随时间的变化曲线如图解速率试验。本次石灰石样品的消溶率随时间的变化曲线如图1所所示，图中消溶率示，图中消溶率X指的是该时刻已经溶解的石灰石量与初始加入指的是该时刻已经溶解的石灰石量与初始加入石灰石中碳酸钙和碳酸镁总量的比值。石灰石中碳酸钙和碳酸镁总量的比值。定义石灰石中碳酸钙溶解定义石灰石中碳酸钙溶解50时所需的时间为半消时所需的时间为半消溶时间。由上图得到石灰石样品在溶时间。由上图得到石灰石样品在pH值值5.4，温度为，温度为50时的加增效剂和未加增效剂半消溶时间如表时的加增效剂和未加增效剂半消溶时间如表2所所示。示。表表2 石灰石中碳酸钙溶解石灰石中碳酸钙溶解50%时所需时间时所需时间t（min）PHt(加增效剂）加增效剂）t（未加增效剂）（未加增效剂）5.432.6240.89AD-320脱硫增效剂在滇东电厂的应用脱硫增效剂在滇东电厂的应用一、滇东电厂脱硫系统介绍一、滇东电厂脱硫系统介绍 华能滇东发电厂华能滇东发电厂4600MW发电机组脱硫系统，采发电机组脱硫系统，采用高效石灰石用高效石灰石-石膏湿法脱硫装置。该烟气脱硫系统石膏湿法脱硫装置。该烟气脱硫系统(FGD)采用喷淋塔技术，设计燃煤煤质含硫量为采用喷淋塔技术，设计燃煤煤质含硫量为3.3%，脱硫效率脱硫效率97%。脱硫吸收塔直径。脱硫吸收塔直径19.6m，吸收塔液位，吸收塔液位维持在维持在13m左右。由于燃煤含硫高，吸收塔左右。由于燃煤含硫高，吸收塔5台循环泵台循环泵需同时运行才能保证出口需同时运行才能保证出口SO2不超标，脱硫运行成本高，不超标，脱硫运行成本高，分别在分别在2010年和年和2012年使用三家单位增效剂效果都不年使用三家单位增效剂效果都不理想理想二、试验依据及实验开始时间二、试验依据及实验开始时间1.陕西安得科技实业有限公司陕西安得科技实业有限公司AD-320技术资料。技术资料。2.华能云南滇东第一发电厂脱硫运行规程。华能云南滇东第一发电厂脱硫运行规程。3.华能云南滇东第一发电厂脱硫装置设计技术资料。华能云南滇东第一发电厂脱硫装置设计技术资料。4.华能云南滇东第一发电厂脱硫装置运行数据华能云南滇东第一发电厂脱硫装置运行数据试验开始时间：试验开始时间：12.22日开始日开始三、试验内容三、试验内容试验工况一：试验工况一：FGD加入添加剂，加入添加剂，5台浆液循环泵运行台浆液循环泵运行主机负荷：主机负荷：350-600MW 烟气含硫量：烟气含硫量：SO2 在在5000-7000mg/Nm3吸收塔浆液吸收塔浆液PH值：值：5.2-5.8在此工况下记录脱硫装置的运行参数，进出口在此工况下记录脱硫装置的运行参数，进出口SO2浓度（及浓度（及O2浓浓度），并计算脱硫效率，评定不同工况下，脱硫添加剂对脱硫效度），并计算脱硫效率，评定不同工况下，脱硫添加剂对脱硫效率的影响。率的影响。试验工况二：试验工况二：FGD加入添加剂，加入添加剂，4台浆液循环泵运行台浆液循环泵运行主机负荷：主机负荷：350-600MW 烟气含硫量：烟气含硫量：SO2 5000-7000mg/Nm3浆液循环泵运行台数：浆液循环泵运行台数：4台台吸收塔浆液吸收塔浆液PH值：值：5.2-5.8 在此工况下记录脱硫装置的运行参数，进出口在此工况下记录脱硫装置的运行参数，进出口SO2浓度（及浓度（及O2浓度），并计算脱硫效率，根据出口情况，停运不同的循环泵，浓度），并计算脱硫效率，根据出口情况，停运不同的循环泵，记录出口记录出口SO2。试验工况三：试验工况三：FGD加入添加剂，加入添加剂，3台浆液循环泵运行台浆液循环泵运行主机负荷：主机负荷：350-600MW 烟气含硫量：烟气含硫量：SO2 5000-7000mg/Nm3浆液循环泵运行台数：浆液循环泵运行台数：3台台 吸收塔浆液吸收塔浆液PH值：值：5.2-5.8 在此工况下记录脱硫装置的运行参数，进出口在此工况下记录脱硫装置的运行参数，进出口SO2浓度（及浓度（及O2浓度），浓度），并计算脱硫效率，运行并计算脱硫效率，运行2台浆液循环泵可接近加药前台浆液循环泵可接近加药前3台浆液循环泵的台浆液循环泵的效果根据出口情况，停运不同的循环泵，记录出口效果根据出口情况，停运不同的循环泵，记录出口SO2。试验工况四：试验工况四：FGD加入添加剂，加入添加剂，5台浆液循环泵运行台浆液循环泵运行主机负荷：主机负荷：350-600MW 烟气含硫量：烟气含硫量：SO2 7000mg/Nm3以上以上浆液循环泵运行台数：浆液循环泵运行台数：5台台 吸收塔浆液吸收塔浆液PH值：值：5.2-5.8 在此工况下记录脱硫装置的运行参数，进出口在此工况下记录脱硫装置的运行参数，进出口SO2浓度（及浓度（及O2浓度），浓度），并计算脱硫效率。并计算脱硫效率。四、试验结果四、试验结果1、烟气硫分适应性强、烟气硫分适应性强2、石灰石活性明显提高、石灰石活性明显提高3、节能效果分析、节能效果分析3.1氧化风机和增压风机节能氧化风机和增压风机节能 由于石灰石浆液活性的提高，塔内CaCO3含量的降低，停运了一台氧化风机，一台氧化风机日平均运行的电流按82A计算，负荷370MW，日节约厂用电率0.1958%，日节约电量1.7383万Kwh。从试验前后数据对比表上可以看出，日平均负荷在370MW时，两台氧化风机的日厂用电率降低了0.0284%，日耗电量降低了0.2505万Kwh。由于增效剂在添加过程中逐渐发挥了功效，在日平均负荷400MW时，较试验前负荷370 MW的氧化风机日平均节约电量0.7386万Kwh，较试验期间负荷370MW时降低了0.4881万Kwh。由于GGH差压降低，系统阻力降低，增压风机电耗下降，日平均负荷在370MW时，试验前后增压风机的日厂用电率降低了0.0178%，日节约平均电量0.1532万Kwh，由于负荷的上涨，增压风机的用电量也逐渐上涨。见下表3.2停运吸收塔浆液泵的节能分析停运吸收塔浆液泵的节能分析 10月25日由于入炉煤硫份相对稳定，因此停运吸收塔浆液循环泵试验。25、26日分别停运E泵（1000kw)，27、28日停运C泵(1120kw)，29、30日停运B泵(1250kw)，31日停运A泵(1400kw)。从数据对比表中可以看出，在停泵期间，出口SO2含量均在可控范围内，平均入口SO2 含量在6430mg/m3左右，出口SO2含量在160 mg/m3左右，补浆量在105m3/h左右与试验前基本保持持平。停泵前的平均电流约为105A，共节约电量约12.180万Kwh，节约厂用电率0.2128%。假设机组负荷按照400MW计算，泵全天停运，平均可日节约电量2.0879万Kwh，日节约厂用电率0.2175%，节能效果显著。五、经济效益分析五、经济效益分析 1、氧化风机和增压风机节约费用、氧化风机和增压风机节约费用 此次经济分析未考虑首次添加的本底浓度成本，仅以此次经济分析未考虑首次添加的本底浓度成本，仅以长期稳定运行状态时的日常加药量成本进行核算长期稳定运行状态时的日常加药量成本进行核算。按照每。按照每小时小时370MW最小负荷，日发电量最小负荷，日发电量888万万KWh进行核算，进行核算，1台台氧化风机加上增压风机节约的电量共计氧化风机加上增压风机节约的电量共计1.8915万万Kwh，按照，按照每度电上网电价每度电上网电价0.365元计算，可日节约运行成本元计算，可日节约运行成本6903.97元。元。按照本次试验数据平均每度电节约石灰石耗用量按照本次试验数据平均每度电节约石灰石耗用量7.56 g/KWh计算，可日节约石灰石计算，可日节约石灰石67.13吨，每吨石灰石单价为吨，每吨石灰石单价为42.50元，可日节约成本元，可日节约成本2853.14元。合计节约运行成本为元。合计节约运行成本为9757.11元。按照每天添加增效剂元。按照每天添加增效剂125Kg，增效剂单价，增效剂单价35元元/Kg计算，每天添加增效剂成本为计算，每天添加增效剂成本为4375元，加入脱硫增效剂元，加入脱硫增效剂后，五台循环泵全部运行的情况下，可每天节约运行成本后，五台循环泵全部运行的情况下，可每天节约运行成本5382.11元。元。2、停运浆液循环泵节约费用分析、停运浆液循环泵节约费用分析 如果入炉煤硫份相对稳定，停运如果入炉煤硫份相对稳定，停运1台台E(功率最功率最小的小的)吸收塔浆液循环泵，运行电流按照吸收塔浆液循环泵，运行电流按照99A计算，计算，日节约电量日节约电量2.0879万万Kwh，这样，停运，这样，停运1台浆液循台浆液循环泵合计节约运行成本为环泵合计节约运行成本为7620.83元，停运元，停运1台循环台循环泵泵(功率最小的功率最小的)后，每天添加增效剂成本为后，每天添加增效剂成本为4375元，加入脱硫增效剂后，四台循环泵运行的情况元，加入脱硫增效剂后，四台循环泵运行的情况下，可每天节约运行成本下，可每天节约运行成本3245元。元。3、燃高硫煤节约分析、燃高硫煤节约分析燃高硫煤节约费用：600MW机组每小时煤耗量按300吨计，燃用高硫煤，每吨煤价节约约为30元，单台机组每小时可节约燃烧高硫煤费用约9000元，每天可可节约费用约21.6万元。3、综合经济分析、综合经济分析 综合以上三方面，如果不计燃高硫煤节约费用：每天可直接节约的费用约为5382.11+3245=8627.11元，一年按300天计，每年可直接节约费用约258.81万元，燃高硫煤一年按100天计，每年燃高硫煤可节约费用约2160万元。经济效益非常显著，另外添加陕西安得增效剂后，减缓了GGH、除雾器堵塞速率，从而减少了设备吹扫和冲洗频次，延长了设备使用寿命；避免了吸收塔浆液中毒等异常情况发生，提高了浆液活性，有效控制了由于煤质短时间变化，脱硫系统反应缓慢而导致的脱硫超标排放情况，增强了脱硫系统运行稳定性。37薛测产薛测产13319288245