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脱硫效率低的原因分析

1号机组脱硫系统效率低的报告分析一、脱硫添加剂的试验影响添加剂的试验目的:促进石灰石的溶解和SO2的吸收,增加溶液的反应活性,总反应速度得到提高。

添加剂具有分散作用,可以增强石灰石的表面活性,增加石灰石的分散性,降低其沉降速度,增大有效传质面积,减少设备的结垢。

4月22日-4月24日进行的脱硫添加剂提高脱硫效率试验,其中添加剂的主要成分:复合硫质催化剂、CP活性剂、含羧基类盐。

复合硫质催化剂的作用:缓冲作用,促进SO2吸收和CaCO3溶解。

CP活性剂:增加浆液反应活性,提高总反应速率。

含羧基类盐:促进SO2的溶解。

试验过程:4月23日向1号JBR地坑注入1.2吨添加剂,搅拌均匀后23日8时按照试验要求进行参数调整,10:30基本到位,效率91.4%、负荷500MW以上、PH值4.9—5.0之间,10:40开始开用地坑泵加药,打入吸收塔,23号加药后至25号期间负荷在300MW以上效率最高上至97.8%,PH值在23号加药有降低现象,后调整至5.0—5.2,24号上午调至5.3,下午调回;于24号上午补充添加剂至地坑15袋,9时开始打入吸收塔,24号下午参数开始有运行人员自行掌握。

数据分析:1、在同等条件下(负荷500MW,ph值5.0—5.1,入口1200mg/nm3左右,JBR液位在100mm 以下),与添加前效率起始值91.4%比较,可认为提高3%--4%的。

23日11:00—12:00,93.8%;14:00—16:00,94%;19:00—20:00,95.5%;2、1#系统在使用添加剂后,系统效率提升有改善,之前效率基本在95%以下,现在可轻松维持在96%以上。

结论及建议:1、脱硫添加剂有提效作用,但由于机组目前运行状况较好,燃煤含硫量较低,添加前效率运行在94%左右,致使添加剂提效作用效果缩水(添加剂的最好使用效果是含硫量超设计值30%以内)。

2、再做试验前,应储存适量的超设计值含硫量的燃煤,如在0.8%—1.2%之间,确实使系统的脱硫效率降下来,再使用添加剂,效果会更好。

2.1入口SO2浓度与负荷因素2.1.1入口SO2浓度根据双膜理论,入口SO2浓度的升高,使烟气中的SO2分压增大,降低了气相传质阻力,有利于SO2吸收,但在SO2浓度增大的同时吸收浆液的碱性并未随之增大,这就使得吸收反应的增强因子减小。

但后一种作用的影响更为明显,这两种作用的综合结果使得传质单元数减小从而降低了脱硫效率。

2.1.2针对04月07日-04月16日1号机脱硫效率低进行分析:2009.4.09-10报表时间1#机负荷(MW)脱硫效率﹪FGD入口含硫量mg/Nm3FGD入口粉尘mg/Nm3PH值石膏浓度(wt﹪)石灰石浆液浓度(wt﹪)石灰石浆液流量m3/h01:57 378..843 94.192 1184.000 139.836 5.0218.990 10.125 18.848 03:57 373.660 94.446 1183.500 136.195 5.1818.939 10.959 19.525 05:57 349.510 95.159 1173.250 134.645 5.1818.672 11.703 17.520 07:57 350.560 94.948 1189.250 135.632 5.2118.954 12.513 18.040 09:57 455.350 94.299 1410.000 135.541 5.3819.068 11.589 30.452 11:57 552.440 92.257 1430.250 130.500 4.8413.692 11.436 34.704 13:57 347.550 95.340 1281.500 132.280 4.7813.661 11.338 18.164 15:57 404.390 94.408 1371.750 130.276 4.9613.569 9.819 27.560 17:57 456.190 93.477 1287.250 120.200 4.6513.772 9.954 26.276 19:57 450.880 94.284 1205.250 129.065 4.7013.662 10.113 22.880 21:57 400.540 94.806 1182.250 130.077 4.6113.539 10.647 20.404 23:57 376.530 94.372 1149.500 131.225 4.5213.839 12.765 13.552 01:57 294.630 94.809 1002.500 130.638 4.7013.161 13.590 12.120 03:57 303.310 95.665 956.750 132.199 4.6512.924 13.587 12.656 05:57 301.230 96.229 832.250 129.866 4.6312.765 13.764 10.908 07:57 300.300 95.490 853.250 128.468 4.5912.666 13.284 9.796 09:57 377.860 95.878 985.250 148.897 4.6612.945 12.873 13.300 11:57 493.080 95.451 1098.250 149.088 4.8912.894 11.526 26.408 13:57 326.480 95.454 1024.250 136.139 4.5812.774 10.680 15.356 15:57 403.060 95.108 1105.000 134.958 4.5812.726 9.534 21.516 17:57 449.120 94.939 1251.7.5132.710 5.0312.990 9.036 29.004 19:57 450.940 94.216 1223.500 133.879 4.8212.717 10.593 21.564 21:57 396.130 95.343 1083.750 133.321 4.9512.615 12.216 19.596 最大522440 96229 1430.250 149.088 5.2819.068 13.590 34.704 最小294630 92.257 832.250 128.468 4.5212.615 9.036 9.796 平均408.535 94.243 1131.325 138.778 4.9115.841 11.313 22.25 从上图中红色区域我们可以看到,在升负荷期间FGD入口含硫量逐渐增大脱硫效率降低,必然要提高PH值来维持脱硫效率,此时进入JBR的石灰石浆液量及石膏浆液浓度随之增加,然而脱硫效率并为提高,PH值接近5.4后石灰石浆液的利用率反而会降低脱硫效果也不明显,脱硫效率下降到了最低点,经调整此时PH值为4.8,但是石灰石浆液供给量还在逐渐增加,因为石灰石浆液量与脱硫系统入口烟气流量和进口烟气SO2含量进行前馈控制,与JBR的pH值进行反馈控制。

在机组降负荷(上图中蓝色区域)达到脱硫效率,但是FGD入口含硫量还是偏高。

上图中粉红色区域为一组再次升负荷参数,经调整PH值后脱硫效率仍然达不到,且石灰石浆液浓度降低。

上图中海绿色区域也是一组升负荷参数,在没有什么调整的情况下能够达到脱硫效率,跟前两次升负荷不同的是FGD入口含硫量不高,但是石灰石浆液随着流量的增加浆液密度在下降。

上图中褐色同样还是一组升负荷参数,这时的FGD入口含流量增加,调整PH值脱硫效率没有达到要求,石灰石浆液浓度随流量的增加而降低。

为什么脱硫系统在机组满负荷的情况下脱硫效率很难达标:由于台电1、2脱硫系统设计煤含硫量为0.7%,当含硫量增加,带给脱硫运行有两个最大的问题:一是石灰石制浆、石膏脱水出力能否满足,二是脱硫效率能否维持在95%以上。

入炉煤含硫量与SO2浓度对应表S(含硫量)% 0.5 0.7 1.0 1.2SO2(mg/Nm3)830 1162 1661 1993 根据上表所示我们可以计算出9号到10号之间S中的含硫量,在这两天中FGD的入口含硫量平均值为1131.325S平均增长0.1所对应的SO2:1661-830 x0.1=166.26(mg/Nm3)1.0-0.5S=1131.325-830 x 0.1+0.5=0.68123166.26计算得出9号到10号之间S中的含硫量0.68123接近1、2脱硫系统设计煤含硫量0.7%将近达到了饱和状态,、所以脱硫效率一直低的原因。

2.1.2石灰石不足的原因通过钙硫摩尔比方程式粗略计算:S CaCO3 CaSO432 100 136-=-=-2.5 x yx=(2.5×100×0.95)/32=7.41t/h(按照95%脱硫滤计算,并且是按照石灰石纯度为100%来计算,所以当石灰石纯度再降低时,制浆系统更不能供给足够的石灰石浆液。

)设计中:单台球磨机的制浆量为8.4 t/h,共2台球磨机。

通过反推法:计算出石灰石制浆系统最大出力连续运行,并且石灰石纯度为100%时条件下,脱硫率按照95%计算,所能容许的最大含硫量为1.1318%,实际我们石灰石纯度不足60%,这算后所能容许的最大含硫量为为6.7%。

2.1.3负荷因素:随着机组升降负荷时,带入的热量增大,导致吸收塔整体浆液温度上升,从而影响SO2也石灰石的化学反响。

其次机组负荷上升机组的烟气量也将随之变化,脱硫系统的容纳烟气量是一定的,当机组满负荷时,这时烟气量达到最大值,那么这是烟气在系统里停留的时间也是最短的,这也是为什么机组满负荷脱硫效率为什么较低的原因之一。

2.2吸收塔浆液位与PH值2.2.1吸收塔浆液pH值浆液的pH值是石灰石湿法烟气脱硫工艺中的重要运行参数。

浆液pH值升高,降低了液相的传质阻力, 将随之增大,进而K G和NTU也随之增大,有利于SO2的吸收。

还可以从烟气中SO2与吸收塔浆液接触后发生的一系列化学反应中可以看出:S O2吸收:SO2 + H2O= H2SO3→H2SO3=H+ + HSO3-石灰石溶解:CaCO3 + H2O = Ca2+ + HCO3- + OH-氧化: HSO3- + 1/2O2 = H+ + SO42-沉淀: Ca2+ + SO42- + 2H2O = CaSO4·2H2O高PH的浆液环境有利于SO2的吸收,而低PH则有助于Ca2+的析出,二者互相对立,因此选择一合适的PH值对烟气脱硫反应至关重要。

在一定范围内随着吸收塔浆液PH的升高,脱硫率一般也呈上升趋势,因为高PH意味着浆液中存在有较多的CaCO3,对脱硫当然有益,理论上PH>6后脱硫率不会继续升高,反而降低,原因是随着H+浓度的降低,Ca2+的析出越来越困难,显然此时SO2与脱硫剂的反应不彻底,既浪费了石灰石,又降低了石膏的品质。

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