【技术汇】A火力发电厂1#、2 # 机组脱硫增效剂添加试验研究

【技术汇】A火力发电厂1#、2 # 机组脱硫增效剂添加试验研究人族无敌3 摘 要 ：研究某火力发电机组脱硫系统使用脱硫增效剂后的脱硫效率变化和系统的节约电能效果，同时研究了脱硫增效剂对石膏和废水的影响。提出脱硫增效剂的应用不仅能够提高脱硫效率，优化浆

摘 要 ：研究某火力发电机组脱硫系统使用脱硫增效剂后的脱硫效率变化和系统的节约电能效果，同时研究了脱硫增效剂对石膏和废水的影响。提出脱硫增效剂的应用不仅能够提高脱硫效率，优化浆液循环泵运行方式，节约电能。还能够提高脱硫石膏品质。不同的脱硫装置和原烟气浓度，根据不同的添加剂，需要的最经济用量也不会相同，认为某电厂1#、2#机组（脱硫配置相同）及所用增效剂，较为经济的添加浓度为600 mg/L，并有进一步降低的空间。

关键词 ：脱硫系统 ；脱硫增效剂 ；脱硫效率 ；电耗 ；脱硫石膏 ；脱硫废水

1 概述

1.1 脱硫系统

某厂1#、2#机组烟气采用石灰石—石膏湿法装置脱硫，为1炉1塔方式。每个脱硫塔配置5台浆液循环泵，扬程大小顺序为 ：2＞1＞3＞4＞5。

1.2 脱硫增效剂

脱硫增效剂具有表面活性和催化氧化性能，具体作用为 ：

（1）促进SO 2 的直接反应，加速CaCO 3 的溶解，促进SO 3 2- 到SO 4 2- 的氧化，强化CaSO 4 ·H 2 O的沉淀。

（2）降低液气比，减少钙硫比，减少水分的蒸发。

（3） 当烟气入口SO 2 浓度增加，高于设计值时，吸收塔反应池内pH值降低，需要更大的Ca/S比时，在吸收塔反应池容积不需扩大的情况下，CaCO 3 能够快速溶解，增加钙离子浓度，保持浆液pH值在正常范围，对pH值有一定的缓冲作用。

（4）延长工作段浆液的运行时间，减少配浆次数，可使设备结垢明显减少，垢层变薄，停机后用水冲洗，垢层容易脱落。

2 脱硫增效剂添加浓度

脱硫增效剂采用脱硫区地坑加入方式，根据添加浓度计算首次添加量，并根据损失量定期进行补充（脱硫增效剂本身无反应损失，只通过石膏附着水、脱硫废水和烟气中浆液滴损失）。

根据相关资料，当入口二氧化硫浓度在2500~4000mg/m 3 时，脱硫增效剂添加的浓度经验值范围为400~800mg/L。本次研究，1#机组增效剂添加浓度为800mg/L，2#机组在1#机组试验基础上，添加浓度调整为600mg/L。

3 脱硫增效剂效果的试验研究

3.1 研究方法

（1）在等同条件下（机组负荷和原烟气SO 2 浓度稳定，保持浆液循环泵运行方式不变，维持浆液pH稳定），比较脱硫系统使用增效剂前后的脱硫效率。

（2）对脱硫系统使用增效剂前后的浆液循环泵电耗进行比较。

电耗计算 ：

W=1.732UIcosθt （1）

式中 ：W——浆液循环泵每小时电耗（kWh）；U——线电压（kV）；I——线电流（A）；cosθ—— 功率因数，取值0.9 ；t——浆液循环泵运行时间（h）。

（3） 对脱硫系统使用增效剂前后的脱硫石膏和脱硫废水进行检测，并进行对比分析。

3.2 脱硫增效剂对脱硫效率的影响

首次添加增效剂后，保持机组负荷、原烟气SO2浓度不变，浆液循环泵运行方式不变，维持吸收塔浆液pH稳定，对脱硫效率进行研究。发现，脱硫增效剂在添加后能够提高脱硫效率（见图1），在30 min内能够达到最佳效果并保持稳定。

图1 脱硫效率-时间函数关系示意图

3.3 脱硫增效剂的节能降耗效果

1#、2#机组在恒定的高负荷下，对浆液循环泵使用增效剂前后的电耗进行了统计。发现 ：在原烟气SO 2 浓度基本一致，达到一致的脱硫效率，并保证脱硫出口SO 2 浓度达标（＜35 mg/ m3 ）的前提下，相比于添加前，增效剂的使用能够优化浆液循环泵运行组合，从而降低

电耗。

试验统计结果如表1和图2、图3所示。

表1 1#、2#机组使用增效剂前后电耗对比一览表 /kWh

图2 1#机组增效剂使用节电效果图

图3 2#机组增效剂使用节电效果图

由表1可以看出 ：1#机组使用增效剂后，机组在500 MW和550 MW运行时，每小时可分别节电718.43 kWh和545.08 kWh，节电比例分别为25.33%和19.92% ；2#机组使用增效剂后，机组在500 MW、550 MW和600 MW运行时，每小时可分别节电973.04 kWh、1 063.7 kWh和672.81 kWh，节电比例分别为26.40%、28.05%和18.12%。由图2和图3更能直观地看出，1#、2#机组使用增效剂后的节电效果。

3.4 脱硫增效剂对脱硫石膏的影响

对增效剂使用前后的脱硫石膏均进行了多次采样检测，并进行了均值统计，具体如表2所示。

表2 脱硫增效剂使用前后脱硫石膏检测统计表

由表2可以看出，脱硫增效剂的添加对副产物石膏的品质没有不利影响。并且，脱硫增效剂的使用，使得脱硫石膏碳酸盐含量明显降低，附着水含量降低，二水硫酸钙含量升高，提升了脱硫石膏品质。相关试验研究也发现了这一点，并进行了研究，发现增效剂的使用有

利于充分利用石灰石，使得系统中原来一些活性不好的CaCO 3 得到溶解，并且有利于脱硫石膏晶粒的增长，有利于脱水。由检测结果还可以看出，脱硫石膏中半水亚硫酸酸钙含量有所降低。相关试验研究也得出了这一结果，认为脱硫增效剂的添加能够提高脱硫石膏氧化效果，因此能够缓解GGH及除雾器堵塞情况。有研究文献、文献对此进行了分析，认为添加剂里有金属氧化物，能够将CaSO 3 加速氧化为CaSO 4 ，同时也能将烟气中的单质Hg氧化为Hg 2+ ，以HgCl 2 形式停留在石膏中，认为增效剂的添加使用，不会增加吸收塔浆液Cl - 浓度，因此不会增加系统腐蚀。

3.5 脱硫增效剂对脱硫废水的影响

对2#机组使用增效剂前后的脱硫废水均进行了多次采样检测，并进行了均值统计，结果如表3所示。

表3 2#机组脱硫增效剂使用前后脱硫废水检测统计结果

由表3可以看出，相比于增效剂添加前，脱硫增效剂的添加增大了脱硫废水的COD值，而对脱硫废水其他检测值没有影响。相关研究也提到了这一点，指出有机酸类脱硫增效剂的添加，会导致废水的化学耗氧量超标，而其余排放指标合格，应对方法是 ：对处理后的脱硫废水回收至煤场作为煤场喷淋水使用，化学耗氧量超标的脱硫废水未对环境造成影响。

4 结语

在保证脱硫出口SO2浓度达标的前提下，相比于添加前，脱硫增效剂的应用，能够提高脱硫效率，从而能优化浆液循环泵运行方式，节约电能。脱硫增效剂的添加能够提高脱硫石膏品质，对脱硫石膏无其他不利影响，对脱硫废水的不利影响仅限于增加了浊度。不同的脱硫装置和原烟气浓度，根据不同的添加剂，需要的最经济用量也不会相同，有相关资料建议最经济浓度为800 mg/L，本研究针对某电厂1#、2#机组（脱硫配置相同）及所用增效剂，验证了较为经济的添加浓度（600mg/L），并发现还有降低的空间。