浅析山西漳山发电厂如何提高烟气脱硫中PH值的稳定性

日期:2020-07-01 23:28:52 作者:guest 浏览: 查看评论 加入收藏

北极星环保网讯:摘要:介绍山西漳山发电厂有限公司600MW脱硫工程中吸收塔石膏浆液PH的工艺特性和基本原理,论述了脱硫吸收塔石膏浆液PH在脱硫系统中的重要性。在吸收塔运行中,必须维持PH值的稳定性,PH值的过高或者过低都会造成系统运行的不稳定性。因此,本文针对现场实际情况对先前工艺进行修正,通过改造并联方式和加装缓冲装置等措施,提高了烟气脱硫中PH值的稳定性,满足了实际的工作要求。

关键词:缓冲装置;稳定性;PH值

0引言

近些年国家对环保要求越来越高,环保部门将烟气排放指标即CEMS测量数据作为对企业奖惩的依据。而吸收塔PH又是CEMS测量数据的“调节剂”,因此,它的准确测量对环保脱硫起着至关重要的作用。

2015年我厂吸收塔PH故障率较高,吸收塔PH不能准确测量,将直接影响吸收塔的脱硫效果,会使环保数据超标,为了使设备排放符合国家环保要求,同时长周期、安全稳定地运行,本文就此以热工专业角度从物理因素着手来提高PH值的稳定性作了简要分析。

1脱硫原理

漳山发电2×600MW机组为亚临界空冷燃煤发电机组。每台机组配备1台最大连续出力为2093t/h的锅炉,脱硫装置布置在烟囱后。每台机组配置一套FGD装置,采用石灰石—石膏湿法脱硫工艺,副产物为二水石膏。全烟气脱硫效率不小于95%。

待处理的烟气从吸收塔托盘底部从下向上与喷淋的石灰石浆液逆向接触,为防止吸收塔下部反应池内石灰石浆液沉淀,在反应池内设有搅拌器;在吸收塔的顶部设有除雾器,除雾器为屋脊式安装两级布置;吸收塔浆液循环泵是为了保证气液两相充分接触,提高SO2的吸收效率,循环泵是整个系统中能耗量较大的设备。

为了保证在生成石膏过程中实现充分的氧化反应,将浆液中未氧化的HSO-3和SO2-3氧化成SO2-4,需要设置强制氧化风机,空气通过空气喷嘴进入反应池内与搅拌器相配合,达到使浆液充分氧化的目的。氧化后生成的石膏通过吸收塔排浆泵排出,进入后续的处理系统。

而进入吸收塔里面的烟气与浆液在里面进行物理化学反应,其原理是采用石灰石粉制成浆液作为脱硫吸收剂,与进入吸收塔的烟气接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙、以及鼓入的氧化空气进行化学反应,最后生成石膏。脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴后,经烟囱排入大气。由于在吸收塔内吸收剂经再循环泵反复循环与烟气接触,吸收剂利用率很高,脱硫效率超过97%,适用于任何煤种的烟气脱硫。

但如何保证该系统设备的正常运行,为运行集控人员提供及时、准确信息。那么作为系统上的“神经、眼睛”,热工的PH计起到不可替代的作用。运行人员通过PH计这只眼睛,来控制脱硫效率,而要调整PH值就需要用到另一种东西,即石灰石浆过液,我们通过石灰石浆液制备系统来制造石灰石浆液,通过控制给水量、给料量、漩流站漩流子投运个数、钢球装载量等来使制出的石灰石浆液达到所需要的标准,再经过供浆泵打往各吸收塔来控制吸收塔内的PH值。

2影响PH值因素

我们知道,影响PH值的因素很多,烟气的含硫量和给浆量就是其中两个方面。我漳山发电厂脱硫吸收塔PH值设计控制在5.4±0.2范围。PH值过低时,就达不到脱硫的目的。而PH值过高时,又会使钙的利用率下降,浪费了资源,增加了成本。

SO2等酸性气体进入FGD的多少即含硫量是影响PH值的主要原因。SO2等进入量过高,经过与石灰石浆液进行吸收反应后,就会加快PH值的下降速度,净烟气中SO2等的含量增大,进而加快脱硫效率降低。SO2等进入量过低,PH值的下降速度变慢,净烟气口SO2等的含量就会减少。

给浆液量的大小对PH影响很大。若给浆量太少,就无法满足钙硫比的要求,从而降低脱硫效率,使排出大气中的有害气体含量超出设计值。若给浆量过多,就会使石膏中的石灰石含量增加,降低了石膏纯度,增加了吸收塔内浆液的密度,加快了管道及泵的磨损、腐蚀、结垢及堵塞,进而影响FGD的正常运行,同时也增加了脱硫的成本。

还有各种其它方面的问题,例如:烟气中灰尘含量、反应所需要的含氧量的大小、煤质的影响、石灰石品质、PH计安装位置、浆液流量等影响、也直接或间接的对PH值产生着影响。而我们需要做的便是,合理的运行调整着各种参数在正常范围,使脱硫效率在设计的参数内更好运行,使脱硫系统能够稳定的最佳的状态下连续运行,确保这只“眼睛”明亮也就成为热工专业的工作重点。

3提高PH值稳定性

所谓方法必须因地制宜,漳山公司每台机组的脱硫系统有2套pH计,原施工单位配套来的厂家为ABB牌子的PH计,由于玻璃探头处于裸露无保护状态,而时常被浆液里面的碎石子打破,也就造成运行人员失去了监控的眼睛,造成脱硫机组不稳定运行,增加了公司的成本。为使机组设备安全经济的运行,确保稳定、连续的pH值测量,降低运行成本,所以全厂都更换为探头带保护的美国(Honeywell)pH计。

在使用和维护过程中,运行人员多次给我们反应两支吸收塔PH计波动不稳定,而且偏差大,不利于调整。我们调取厂级监控系统(SIS)画面里面的趋势,发现情况属实。如图一左:为两支pH计某一天的历史曲线,从曲线中可以看出,这两支PH计确实波动大,偏差也大。但每次校验PH计准校验合格。针对这些问题,我们热控维护小组深入现场、攻坚克难,积极展开讨论并提出合理化建议。通过大家的集思广益,总结了一些影响PH计稳定性的因素,并加以改造。

针对上述所分析的原因,我们对脱硫吸收塔的PH计进行了改造。上右图可以看出,由原先串联型改为并联型方式,同时加装缓冲器,浆液从下而上通过缓冲流通池,然后直接排至就近地沟,进而排到脱硫系统排放坑中进行回收再利用,同时排放口亦可作为运行人员取样点,方便手工测量校对。

从图一右可以看出,脱硫吸收塔pH表计改造后,数据明显稳定准确,通过改造并联方式和加装缓冲流通池,这将大大减少流量的敏感性,提高数据的准确性,同时提高了脱硫率的操控质量和整体系统的节能效果。

但加装缓冲流通池这种方式也有弊端,虽然它减少了仪表校验的工作量,但却加大PH计探头冲洗的维护量,因为它也降低了自动冲洗的压力,不利于PH探头的清洗。所以必须每隔一段时间手动拿出PH计来处理探头上面的污垢。虽然增加了维护工作量,但与提高了PH计的稳定性相比,我们乐此不疲。

4结束语

实践证明,通过改造pH计安装方式和安装缓冲流通池,减轻了pH计的磨损,延长了pH计使用寿命,而且,提高了PH值测量的准确性与稳定性,保证了脱硫系统的正常运行,提高了脱硫效率,为我厂机组安全稳定运行做出了贡献。

参考文献:

[1]漳山2×600MW机组脱硫除灰检修规程[M]漳山发电有限责任公司,2011.

作者简介:

侯旭强(1982—),男,助理工程师。毕业年份及学位:2007年06月大学。从事的主要工作:热工检修。

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