論漿液PH值對脫硫系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行的影響

摘要：在脫硫系統(tǒng)中，漿液循環(huán)泵的電耗約占脫硫系統(tǒng)電耗的70%，因此降低循環(huán)泵的電耗對降低整個(gè)脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行成本有著很重要的作用。研究發(fā)現(xiàn)石膏漿液PH值提高時(shí)，會(huì)提高脫硫效率，降低脫硫運(yùn)行電耗，而增加的石灰石耗量幾乎可以忽略不計(jì)。但是石膏漿液PH值過高，會(huì)導(dǎo)致脫硫系統(tǒng)內(nèi)形成化學(xué)硬垢，影響脫硫系統(tǒng)安全運(yùn)行。目前大部分脫硫系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)漿液PH值均控制在5.2~5.8之間。

關(guān)鍵字：PH值，電耗，脫硫效率

1、前言

為了減少二氧化硫的排放，滿足國家有關(guān)部門對環(huán)境保護(hù)的要求，目前我國大部分燃煤機(jī)組都安裝了脫硫效率高、運(yùn)行穩(wěn)定的石灰石-石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)。假設(shè)脫硫系統(tǒng)的廠用電率為0.9%，對于一臺(tái)2X600MW機(jī)組來說，按照年運(yùn)行小時(shí)數(shù)5000h計(jì)，脫硫系統(tǒng)每年耗電約5.4×107kW•h。

由于機(jī)組容量大小的不同、脫硫系統(tǒng)配置的不同、燃煤硫份高低的區(qū)別等原因，濕法脫硫的運(yùn)行成本為0.015~0.02元/kW•h，國家或地方政府給予電廠脫硫的政策性成本補(bǔ)貼為0.015~0.02元/kW•h對火電廠來說 ，脫硫政策性補(bǔ)貼是不抵運(yùn)行成本。 因此，火電廠在脫硫運(yùn)行中如何減少電耗是一個(gè)很重要的問題。[[[]李瑋,陳紅. 濕法脫硫系統(tǒng)的優(yōu)化與運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性問題[J]. 江蘇電機(jī)工程,2010,(02):64-66.]]

經(jīng)核算，在脫硫系統(tǒng)中，漿液循環(huán)泵的電耗約占脫硫系統(tǒng)電耗的70%，因此降低循環(huán)泵的電耗對降低整個(gè)脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行成本有著很重要的作用。

杜謙等[[[]杜謙,馬春元,董勇,吳少華. 循環(huán)漿液pH值對濕法煙氣脫硫過程的影響[J]. 熱能動(dòng)力工程,2006,(05):491-495+546.]]研究發(fā)現(xiàn)，吸收塔的脫硫效率會(huì)隨著PH值的升高而增加，當(dāng)漿液PH值從4.5升到6.4時(shí)，吸收塔的脫硫效率升高約8.1%。而崔向麗等[[[]崔向麗,鄧徐幀,胡文勝,劉暢. 濕法煙氣脫硫液氣比的影響因素及參數(shù)確定[J]. 電力科技與環(huán)保,2010,(03):22-23.]]研究發(fā)現(xiàn)，脫硫系統(tǒng)的效率與液氣比成指數(shù)正相關(guān)相關(guān)，在煙氣量不變的前提下，脫硫效率越高，則需要的漿液循環(huán)量越大，需要配置的漿液循環(huán)泵流量就越大。因此吸收塔內(nèi)漿液PH值的高低能夠直接影響到漿液循環(huán)泵的流量。

2、石膏漿液PH值對循環(huán)泵選型的影響

本文以XX熱電有限公司2X660MW機(jī)組為例，分析漿液PH值對循環(huán)泵選型的影響。

XX熱電有限公司一期建設(shè)2X660MW機(jī)組，同步建設(shè)煙氣脫硫系統(tǒng)，相關(guān)煙氣參數(shù)如表1所示。

表1:XX熱電有限公司2X600MW脫硫系統(tǒng)煙氣參數(shù)

根據(jù)以上煙氣參數(shù)，核算在不同的漿液PH值時(shí)，達(dá)到設(shè)計(jì)值需要配置的循環(huán)泵參數(shù)如表2所示：

表2：不同漿液PH值對應(yīng)的循環(huán)泵參數(shù)

從表2可以看出，當(dāng)石膏漿液PH值達(dá)到5.85時(shí)，脫硫系統(tǒng)達(dá)到設(shè)計(jì)值需要的循環(huán)泵流量要比石膏漿液PH值為5.41時(shí)小了約14%，考慮循環(huán)泵的揚(yáng)程通常為21/23/25/27/29m左右，其他參數(shù)基本相同的情況下，脫硫系統(tǒng)在高PH值下運(yùn)行能夠節(jié)電約800kW。按照電廠年利用小時(shí)數(shù)5000h計(jì)，每年可以節(jié)電約4000000kW•h。按照廠用電電費(fèi)0.36元/kW•h考慮，每年每臺(tái)機(jī)組可節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用144萬元。而增加的石灰石耗量幾乎可以忽略不計(jì)。

3、石膏漿液PH值過高存在的問題

陳昭瓊[[[] 陳昭瓊,童志權(quán). pH值對石灰(石灰石)濕法脫硫反應(yīng)機(jī)理的影響[J]. 環(huán)境科學(xué), 1996,(05):42-44+94.]]，蘇大雄[[[] 蘇大雄,錢楓. 石灰濕法脫硫過程中pH條件對結(jié)垢的影響研究[J]. 環(huán)境污染與防治,2005,(03):198-200+157-158.]]等研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)石膏漿液PH值為4~6時(shí)，漿液中的硫元素主要以HSO3-形式存在，當(dāng)漿液PH值升高時(shí)，HSO3-逐步轉(zhuǎn)化為SO32-。同時(shí)，在PH值較高時(shí)，SO32-不易被氧化為SO42-，且CaSO3•1/2H2O在水中溶解度很低，因CaSO3•1/2H2O此會(huì)迅速析出形成化學(xué)硬垢附著在脫硫吸收塔內(nèi)，影響脫硫系統(tǒng)安全運(yùn)行。

研究發(fā)現(xiàn)，目前大部分電廠的脫硫系統(tǒng)運(yùn)行PH值均控制在5.2~5.8之間，部分脫硫系統(tǒng)短時(shí)運(yùn)行PH值會(huì)達(dá)到6左右。

4、結(jié)論

1)當(dāng)石膏漿液PH值提高時(shí)，會(huì)提高脫硫效率，降低脫硫運(yùn)行電耗，而增加的石灰石耗量幾乎可以忽略不計(jì)。

2)石膏漿液PH值過高，會(huì)導(dǎo)致脫硫系統(tǒng)內(nèi)形成化學(xué)硬垢，影響脫硫系統(tǒng)安全運(yùn)行。目前大部分脫硫系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)漿液PH值均控制在5.2~5.8之間。

參考文獻(xiàn)：

[1]李瑋,陳紅. 濕法脫硫系統(tǒng)的優(yōu)化與運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性問題[J]. 江蘇電機(jī)工程,2010,(02):64-66.

[2]杜謙,馬春元,董勇,吳少華. 循環(huán)漿液pH值對濕法煙氣脫硫過程的影響[J]. 熱能動(dòng)力工程,2006,(05):491-495+546.

[3]崔向麗,鄧徐幀,胡文勝,劉暢. 濕法煙氣脫硫液氣比的影響因素及參數(shù)確定[J]. 電力科技與環(huán)保,2010,(03):22-23.

[4] 陳昭瓊,童志權(quán). pH值對石灰(石灰石)濕法脫硫反應(yīng)機(jī)理的影響[J]. 環(huán)境科學(xué), 1996,(05):42-44+94.

[5] 蘇大雄,錢楓. 石灰濕法脫硫過程中pH條件對結(jié)垢的影響研究[J]. 環(huán)境污染與防治,2005,(03):198-200+157-158.