炉内石灰石投入量以及煤质变化对环保设施的影响及分析论文_吴海涛

炉内石灰石投入量以及煤质变化对环保设施的影响及分析论文_吴海涛

(山西京玉发电有限责任公司 山西省朔州市 037200)

摘要:我公司除尘器设施采用的电袋复合式除尘器,脱硫设施采用的炉内+炉外石灰石-石膏湿法脱硫工艺。针对上述两中工艺的特点对燃烧高低热值煤,煤中的硫份和灰分以及炉内投入石灰石量对设备的影响做以下分析。

关键词:石灰石、煤质、除尘、脱硫

一、炉内石灰石投入量对除尘器性能影响分析

我厂采用电袋复合式除尘,两室两电两袋区,其中电除尘器装置除去90%的灰量,两电区除尘效率高、阻力损失小、能处理高温烟气、处理烟气量大、能捕集腐蚀性很强的物质。袋区可去除10%的灰量,能捕集到微细的粉尘。

高硫煤燃烧时,炉内喷钙投入大量的石灰石,考虑到灰含量的增加将导致飞灰比电阻的增加,相应地电除尘飞灰量增大,影响电除尘器性能的主要因素有:粉尘的特性、烟气的性质、结构因素以及操作因素等。其中对性能影响最为突出的粉尘的比电阻,当比电阻大于电除尘正常工作范围内比电阻时,大量积灰很难清除,当极板上积灰到一定厚度时,灰表面产生反电晕时除尘器失效,而比电阻太小时,容易被烟气带出除尘器,此时大量的飞灰进入袋区导致袋区输灰量增加,布袋阻力上升,也影响到布袋的磨损。炉内喷钙后灰的比电阻增加,其原因主要是:

1、随着钙硫比的增加,石灰石分解后飞灰中自由的氧化钙和氧化镁颗粒增加,这两者含量的增多将导致飞灰比电阻增大。

2、由于石灰石中钙的加入,使的烟气中的SO3浓度减小将导致飞灰比电阻增大。

3、炉内喷钙脱硫时改变了积灰成份和含量,主要增加了锅炉受热面的冲刷磨损。

4、炉内喷钙时静电除尘器的脱硫效率会降低,这时主要靠布袋区来捕集粉尘,从而弥补了这一缺点,总的除尘效率不会明显降低。

控制方法:

1、合理的配比煤,高、低硫份煤混合掺烧,降低硫份从而降低炉内喷入的石灰石量,使比电阻不增加,提高电区的除尘效率。

2、降低炉内喷钙石灰石量,增大炉外石灰石-石膏湿法脱硫的处理量。

3、根据化验报告化验出收到基灰分,合理的长期性的配煤将收到基灰分控制在合理的范围内,尽量避免出现忽高忽低现象,给除尘器调整带来不便。

4、袋区阻力上升,电区除尘效率下降,进入袋区的粉尘浓度增大,手动调整二次电压、电流,缩短振打周期,若电区故障一时无法排除,适量缩短清灰脉冲间隔,调整输灰周期保证袋区正常运行。

5、电除尘器入口烟气温度超过170℃时,应降低负荷运行。

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二、煤中硫份及灰分变化对湿法脱硫系统的影响

脱硫系统正常运行期间,由于煤的品质差、煤种硫份的变化,直接影响到湿法脱硫系统正常运行,从而出现不同程度的问题如:吸收塔浆液中毒、设备磨损、结构、堵塞等一系列问题。

燃烧高硫煤的出现的现象:硫份过高超出吸收塔的处理能力,导致吸收塔PH值长期低于5.0运行,脱硫效率严重下降,同时石膏脱水系统变差,石膏呈泥状。随着系统的继续运行,脱硫系统状况更加恶化,吸收塔反应出现严重闭塞现象,新加入的石灰石不参与反应,最终又通过石膏脱水排出,主要表现有以下几个现象:

1、吸收塔PH值无法控制,处于缓慢下降趋势,通过加大供浆,没有明显效果。

2、脱硫效率明显下降。

3、石膏品质变差,石膏呈泥状,根本无法进行脱水。

原因分析:吸收塔反应闭塞,通常有两种情况,一种是由于络合物阻碍石灰石反应导致,另一种是亚硫酸盐过多导致。

1、石灰石的原因:石灰石品质对脱硫效率的影响,主要是其中一些杂质造成。总的来说,石灰石对于脱硫效率影响相对较小,不超过5%,石灰石品质、活性以及颗粒度只会影响石灰石利用率以及石膏纯度,对脱硫系统不会产生太大的影响。

2、氧化风量的原因:对于强制氧化的石灰石-石膏湿法脱硫工艺,必须供应充足的氧化风,保证吸收塔内亚硫酸盐氧化成硫酸盐,吸收塔内反映朝正向发展,催进二氧化硫在吸收塔内反应吸收。吸收塔内溶解的亚硫酸盐会抑制石灰石的溶解。造成吸收塔亚硫酸盐过高,原因通常有两个:(1)烟气中二氧化硫总量超标,导致氧化不足。(2)吸收塔氧化风机运行不正常,氧化风量不足。

3、烟尘的原因:电除尘不能正常工作,加上煤质较差含灰量大,烟气中烟尘含量一直超标,超出脱硫入口烟尘规定范围。烟气中含有大量的HCF及HF,均易容于水,与浆液中溶解的AL2O3发生反应,特别是铝金属离子及氟离子,均有很强的活性,极易配对形成不溶行氟化铝胶状络合物。此种络合物会将石灰石颗粒包裹住,严重阻碍石灰石与二氧化硫之间反应吸收,造成吸收塔将夜闭塞,从而严重降低脱硫效率。被包裹的石灰石无法参与反应,使的吸收塔PH值迅速下降。

解决的方法:

1、吸收塔浆液置换:在吸收塔浆液闭塞后,浆液置换是彻底有效的解决方法。可将浆液打至事故浆液箱进行缓冲,对吸收塔从而起到调节。

2、加入强碱:针对吸收塔浆液闭塞的原理,考虑向吸收塔内加入强碱NaOH,通过强制提升吸收塔PH值,使吸收塔PH值高于5.5,来破坏络合物的生存环境,从而催进石灰石在吸收塔内的化学反应,恢复正常反应环境。

3、利用两级脱硫的优势,可增大炉内脱硫效率,减少炉外脱硫系统的处理能力,从而调节湿法脱硫系统。

三、结语

通过以上分析了解到炉内石灰石投入量以及煤质硫份及灰分的变化对除尘及脱硫设备系统的影响,并通过相应的调整手段和控制方法进行优化,保证环保设备及系统的稳定运行。

论文作者:吴海涛

论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期

论文发表时间:2018/3/8

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