石灰石—石膏湿法脱硫水平衡问题分析与改造

2017-03-28 10:21郝永利
山东工业技术 2017年6期
关键词:脱硫改造

郝永利

摘 要:本文以内蒙古岱海电厂一期脱硫系统为实例,进行石灰石-石膏湿法脱硫装置水平衡分析。通过对以吸收塔为中心的各补水、耗水项目统计、对比和分析,找出水平衡系统存在的问题。对冷却水系统、浆液制备系统及滤液水系统采取多项技改或优化措施,在实现湿法脱硫系统水平衡的同时达到了节水降耗的目的。

关键词:脱硫;水平衡;改造;节水降耗

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.053

1 引言

石灰石--石膏湿法煙气脱硫技术是目前大型烟气脱硫装置的主要工艺。近年来,国内火电厂烟气脱硫技术蓬勃发展,脱硫技术日渐成熟。但由于在脱硫技术消化吸收、创新等方面不足,各电厂脱硫系统普遍存在水平衡无法实现、系统耗水大的现象,这一方面使得各项工艺参数难以控制,另一方面无形中浪费了大量水资源,因此,有必要对系统水平衡进行分析和改造,以保证脱硫系统安全、经济运行。

2 工程概述

内蒙古岱海发电有限责任公司一期2×600MW机组烟气脱硫工程属于石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺,一炉一塔,采用的脱硫技术为博奇公司引进日本川崎公司的逆流喷淋塔技术。烟气脱硫系统的水平衡是一个动态的平衡状态,进、出系统的各部分水量应该随着机组负荷等条件的变化而变化。改造前调节手段单一,主要靠工艺水补水调节,其他各补水量变化有限。这正是水平衡无法建立的根本原因。

3 系统改造

3.1 冷却水系统改造

一方面调整运行措施,通过调节各设备冷却水手动门,在低负荷时适当减少氧化风机加湿水、浆液循环泵机封冷却水等各设备的冷却水量,在高负荷时适当增加各冷却水量,做到随负荷变化。另一方面,对增压风机冷却水回水方式进行改造。增压风机冷却水为工业水,两台炉用水量4 m3 /h,水质较好,回水系统原设计为开式循环,回水直接排至地沟后回流至吸收塔,一方面增加了冷却水至吸收塔的总量,增加了低负荷时吸收塔液位的控制难度,另一方面浪费了优质水资源,经过分析回水温度与水质,确定可将增压风机冷却水回水引致脱硫工业水箱,既进行了重复利用,节约了水资源,又减少了冷却水回吸收塔的总量。

3.2 吸收剂制备水源改造

脱硫制备系统原设计采用工艺水,这样一方面存在工艺水用量大,浪费严重;另一方面吸收塔水平衡未能实现,除雾器无法及时冲洗,严重制约了脱硫系统的正常运行。针对现存问题,分析认为滤液水可以替代工艺水进行石灰石浆液制备,经过制备系统后进入吸收塔。这样不仅节约了大量水资源,同时大大减少了低负荷时吸收塔进水量,有助于水平衡的建立。

3.3 滤液水回水管改造

滤液水原设计流量为满负荷时30.14 t/h,经不断探索考虑,调整石膏浆液排出浓度由23%降至16%,以保证脱硫效率、减轻塔内结垢和设备磨损;停止使用废水处理系统,废水用于灰库加湿;停止使用废水旋流系统,简化系统、节能降耗。以上调整对脱硫系统的安全、经济运行产生了积极作用。另将滤液水至吸收塔管道管径增大,使滤液水能及时回流至吸收塔,既保证石膏排出和脱水,又提高设备出力,减少运行时间,进一步节能降耗。

4 改造效果

(1)石灰石浆液制备水源改造和增压风机冷却水改造,减少了岱海湖水补水量,两台炉每年可节约用水232852.8吨,节约厂用电,向社会输出了更多的电能,同时降低了低负荷时吸收塔补水量,实现了低负荷时的水平衡。

(2)通过滤液水管径的改造,一方面,改造后由脱水系统产生的滤液水能够及时的回流至吸收塔,从而保证吸收塔石膏浆液能够及时排出、脱水,有利于吸收塔PH值、液位及浆液浓度的控制。另一方面,石膏浆液排出泵、石膏旋流给料泵、真空皮带机和真空泵、滤液水泵等设备都改变以前了低出力、长时间的状态运行,可以高效率的运行,节约用电和费用支出。

5 结语

石灰石-石膏湿法脱硫系统中的水平衡对系统的稳定、经济运行起着至关重要的作用,通过仔细分析水平衡中的补水、耗水项目的影响因素和相互关系,对冷却水系统、制备水源及滤液水系统进行相关改造,可以在机组高、低负荷时均实现水平衡,并且节约大量水资源和能耗,进一步优化了脱硫系统的运行。

参考文献:

[1]周至祥.火电厂湿法烟气脱硫技术手册[M].化学工业出版社,1994(33).

[2]郭东明.脱硫工程技术与设备[M].2010(05).

[3]王辉.石灰石-石膏湿法烟气脱硫的水平衡问题探讨[M].环境污染与保护出版社,2015(03).

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