1. 技術(shù)背景

   在眾多的煙氣脫硫技術(shù)中，濕法煙氣脫硫一直占據(jù)著主導(dǎo)地位，在世界上已建成的脫硫裝置中，濕法脫硫裝置占80%。盡管濕法脫硫技術(shù)的工藝成熟，脫硫效率高，但近年來(lái)電廠燃用煤中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)值，因此，需增加噴淋層提高脫硫效率，從而使SO₂出口質(zhì)量濃度達(dá)標(biāo)。但這種方法會(huì)增加電廠的投資和運(yùn)行費(fèi)用。研究表明，如果在濕法脫硫技術(shù)中加入一定量的LYWS脫硫增效劑，可提高脫硫效率并降低系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。

2. LYWS脫硫增效劑的原理

   LYWS脫硫增效劑由符合催化劑、表面活性劑、含羧基類鹽等成分混合而成，具有以下3方面的作用：

3. 復(fù)合催化劑是緩沖劑，能夠緩沖吸收塔漿液pH值，增加漿液吸收SO₂的能力。

4. 含羧基類鹽可以促進(jìn)SO₂的溶解，能夠消耗SO₂溶解產(chǎn)生的H⁺,使SO₂轉(zhuǎn)換成亞硫酸鹽，從而繼續(xù)溶解SO₂。

5. LYWS脫硫增效劑中的復(fù)合催化劑和高分子聚合物是固、液傳質(zhì)的促進(jìn)劑，能夠提高石灰石的利用率。

6. LYWS脫硫增效劑添加

   某電廠機(jī)組原脫硫裝置SO₂設(shè)計(jì)質(zhì)量濃度為4557mg/m3（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，下同），四層噴淋，脫硫效率為96%。在實(shí)際運(yùn)行中，SO₂質(zhì)量濃度遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)值，***高為10285mg/m3，機(jī)組平均運(yùn)行負(fù)荷為215MW，SO₂排放質(zhì)量濃度遠(yuǎn)不能達(dá)標(biāo)。

7. LYWS脫硫增效劑濃度的確定

   考慮該工程氧化風(fēng)機(jī)的出力、皮帶脫水機(jī)的出力及漿液制備系統(tǒng)的具體情況，SO₂入口質(zhì)量濃度不宜超過(guò)7000mg/m3，LYWS脫硫增效劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5‰，可保證脫硫裝置出口SO₂達(dá)標(biāo)排放。

8. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

9. 實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2個(gè)星期。

10. 添加位置：吸收塔地坑。

11. 每天平均添加130kg脫硫增效劑。

12. 試驗(yàn)期間，在保證脫硫裝置出口SO₂排放濃度達(dá)標(biāo)的情況下，可適當(dāng)停1臺(tái)或2臺(tái)漿液循環(huán)泵。

13. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

    LYWS脫硫增效劑添加期間，機(jī)組***高負(fù)荷為323MW，***低負(fù)荷為167MW，脫硫裝置入口SO₂質(zhì)量濃度***高為10285mg/m3。脫硫設(shè)施添加LYWS脫硫增效劑后，運(yùn)行安全、穩(wěn)定，脫硫效率明顯提高，在運(yùn)行中可停1臺(tái)、甚至2臺(tái)漿液循環(huán)泵，節(jié)能效果良好；在添加脫硫增效劑期間，成品石膏中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于1.5%，石灰石粉節(jié)約效果顯著。

    添加脫硫增效劑期間的極端運(yùn)行工況見(jiàn)表1、表2。

    表1    發(fā)電負(fù)荷***高點(diǎn)

表2    入口二氧化硫濃度***高點(diǎn)

1. 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

   根據(jù)上述分析，某電廠機(jī)組添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05‰的脫硫增效劑，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。

   添加成本計(jì)算依據(jù)：300MW機(jī)組，二氧化硫濃度為4557mg/m3；3臺(tái)泵運(yùn)行下脫硫效率為94.5%；實(shí)際運(yùn)行時(shí)可停運(yùn)B泵或C泵，以停運(yùn)B泵進(jìn)行節(jié)能分析（B泵運(yùn)行電流為57A，3泵運(yùn)行下增壓風(fēng)機(jī)電流由140A降低至120A，電流降低20A）；脫硫增效劑添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05‰，日消耗量為130kg。增壓風(fēng)機(jī)和漿液循環(huán)泵B的主要參數(shù)見(jiàn)表3。

   表3    增壓風(fēng)機(jī)和漿液循環(huán)泵B的主要參數(shù)

    

節(jié)能計(jì)算：添加脫硫增效劑后，4臺(tái)漿液循環(huán)泵僅運(yùn)行3臺(tái)，每小時(shí)節(jié)能450kW·h（電動(dòng)機(jī)功率560kW）；增壓風(fēng)機(jī)每小時(shí)節(jié)能158kW·h，二項(xiàng)合計(jì)608kW/h按照0.2元/（kW·h）計(jì)算，每天節(jié)約費(fèi)用2918元。

石灰石節(jié)約計(jì)算：未添加脫硫增效劑前成品石膏中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.6%，添加脫硫增效劑后石膏中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%，石灰石粉節(jié)約了1.6%。按設(shè)計(jì)工況（300MW)每天節(jié)約石灰石粉3.3t，石灰石粉按照100元/t計(jì)算，每天節(jié)約成本330元。

添加脫硫增效劑后每天節(jié)約成本3249元，每天添加脫硫增效劑130kg。綜合收益為389元/d。具體節(jié)能情況見(jiàn)表4。

某電廠機(jī)組脫硫增效劑添加添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5‰的工況下，每小時(shí)節(jié)能608kW·h，節(jié)約發(fā)電成本389元/d。

表4    具體節(jié)能情況

1. 技術(shù)前景

   經(jīng)過(guò)運(yùn)行試驗(yàn)可以得出如下結(jié)論：脫硫設(shè)施添加脫硫增效劑后運(yùn)行安全、穩(wěn)定，脫硫效率提升明顯，完全可以保證達(dá)標(biāo)排放，運(yùn)行中可停1臺(tái)、甚至2臺(tái)漿液循環(huán)泵，節(jié)能效果好。