聚丙烯酰胺在发电脱硫方面的创新应用论文_龙敏

(四川达竹煤电集团石板选煤发电厂 四川达州 635000)

摘要:本文对聚丙烯酰胺在电厂脱硫石膏沉降方面的应用,进行了阐述和论证,改进了传统的电厂脱硫石膏方面沉降方面出现的用电高,设备材料消耗大,效果不好,脱硫塔内短时大量堆积石膏浆液,造成清理困难及系统结垢的弊端。其经济效益和社会效益显著。

关键词:聚丙烯酰胺;脱硫石膏;沉降

1引言

电厂为除去烟尘中的SO2,常利用石灰-石膏湿法进行脱硫处理。将吸入吸收塔内烟气中的SO2与喷淋浆液中的石灰反应,再被空气氧化,生成CaSO3.2H2O晶体。石膏浆液经水力旋流和真空脱水,制成可利用的副产品。本文闸述了将脱硫塔内的石膏浆液引出后,利用聚丙烯酰胺对石膏浆液的强力沉降作用,消除了水力旋流和真空皮带机系统脱水较困难的问题,有效节约了系统运行成本,打破了传统的石膏浆液脱水的问题,消除了系统繁杂的设备维护费用。同时,减轻了石膏浆液在塔内及带入烟道内的沉积,保证了系统运行的通畅性,具有较好的经济效益和社会效益。

2脱硫石膏浆液脱水设备运行现状及技术改造的必要性

脱硫系统石膏浆液脱水系统,经常出现石膏下料口不结块、不滑落、成稀泥状,甚至出现下部粘稠,上部成流水。运行成本高,主要体现在:设备维护量大,一旦出现石膏中含灰量高时,产品质量不合格,脱水困难造成含水量高,引起滤布过滤通道的堵塞。严重时脱水装置被迫停运。

根据脱硫系统的现状考虑到真空皮带脱水系统维护费用高,生成的石膏饼不好直接添加进粉煤灰中用于建材生产。于是,我们在循环泵出口管道上分接一路DN50的PPR管道引至现加湿搅拌机上。这样一方面满足了加湿粉煤灰的作用,另一方面也能将脱硫石膏均匀的掺合在粉煤灰中,从而解决了脱硫石膏的利用难题。

通过加湿搅拌机将石膏浆液添加进建材生产用的粉煤灰中去,但仍有大量的石膏浆液在塔内沉积,并且通过烟气带入水平烟道,造成水平烟道的堵塞,并对运行中锅炉的负压造成影响,同时,塔内沉积的石膏浆液影响脱硫效果,并且每隔一段时间,就必须将整个脱硫系统停运,对塔内进行沉积物清理。

综合以上原因进行分析,脱硫系统存在如下问题:

一是清理脱硫塔内石膏沉积物时,必须停止脱硫系统的运行,此段时间没法对烟气进行脱硫。

二是要浪费一大笔清理费用,用于清理脱硫塔及水平烟道堆积的石膏沉淀物。

三是被烟气带入的石膏浆液沉积在水平烟道,严重影响锅炉负压。

3采取的措施

针对存在的问题,多方论证并试验,决定进行如下改造:

在脱硫塔外新建一个石膏浆液沉淀塔,将脱硫塔内的石膏浆液引入石膏沉淀塔,沉降后的石膏浆液引入粉煤灰及灰渣中,用于建材生产。

为进一步加速石膏浆液的沉降,我们还铺助性地应用了聚丙烯酰胺的强力沉降作用,来对石膏浆液进行快速沉降,并通过实验数据来确定加药浓度及加药量。

3.1 系统改造如下

将脱硫塔内的石膏浆液通过石膏浆液排出泵打入新建的石膏沉淀塔内,通过自然沉降或加入聚丙烯酰胺沉降后,石膏沉淀塔上方的清水循环进入脱硫塔内再次利用,沉积在石膏沉淀塔底部的石膏沉淀物排入到加湿搅拌机,加入到粉煤灰中,用于建材生产。系统改造图如下:

3.2聚丙烯酰胺的沉降实验

3.2.1配制0.1%聚丙烯酰胺

3.2.2取脱硫浆液,测其PH值6.89,其沉降时间为16分钟。

3.2.3取脱硫浆液200ml,加聚丙烯酰胺3ml,10-20秒沉降。取其澄清液测其PH值6.98。

由此可以看出,系统加少量聚丙烯酰胺后,其脱硫石膏浆液的PH值约有提高,有利于脱硫,同时,通过加入极少量的聚丙烯酰胺,可快速地进行沉降。

一年加药量:

0.25公斤/天*30*12=90公斤

至0.5公斤/天*30*12=180公斤

4 达到的效果

4.1 实现的技术指标

在运行过程中,通过运行发现,石膏浆液必须控制其浓度,否则石膏浆液会形成一个均浆体,造成石膏浆液自身难以沉降,并且加聚丙烯酰胺后,也难以沉降。

沉降试验过程如下:

所以,脱硫塔运行过程中,我们需要严格控制浆液的浓度(以氯离子浓度为参考),否则石膏浆液将难以沉降,从而起不到石膏沉降塔的应有作用。只要系统控制好石膏浆液浓度(氯离子浓度小于200 g/l),保证系统石膏浆液的进出平衡,脱硫沉淀塔就能很好地发挥作用,发挥好沉淀石膏的作用。

4.2 直接经济效益

4.2.1节约设备维护费用:

循环泵维修费用:5.1385万元

4.2.2节约真空皮带系统产生的效益

改造前日耗电量为:158kwh

改造后日耗电量为:0kwh

每天节约的电耗为:158kwh

电价按0.45元/kwh计算,每天节约电耗产生的经济效益为:

158×0.45=71.1元

每年产生的经济效益为:

71.1元/天×300天=21330元

4.2.3节约石膏运费:

100元/天×300=30000元

4.2.4节约人工清理脱硫塔及水平烟道费用:

4×8000=32000元

4.2.5每年共计节约的费用为:

5.1385+2.133+3.0+3.2=13.4715万元

4.3 间接效益

通过脱硫沉淀塔利用石膏浆液还有如下优点:

①有利于保持系统稳定运行,石膏脱水系统运行过程中将消耗大量的工业水,易造成脱硫系统循环浆液不平衡,减少脱水系统的运行,更有利于保持整个系统的平衡,同时也可节约大量的水消耗。

②大大减少由于石膏浆液带入烟道,对锅炉负压造成的影响,从而减少由此而影响的机组带负荷的能力。

5 结束语

石膏浆液沉降系统的建立,自运行以来,效果较好,既减轻了脱硫塔内石膏的沉积,又减少了水平烟道石膏的沉积,节约大量的人力和物力,减少了脱硫停运时间,消除了之前系统繁杂的设备维护费用,保证了系统运行的通畅性,具有较好的经济效益和社会效益。

作者简介:

龙敏,男,东北工业大学电气本科毕业,电气工程师,总工程师。

论文作者:龙敏

论文发表刊物:《电力设备》2016年第16期

论文发表时间:2016/11/10

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