摘要:石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺是国内燃煤火电厂普遍采用的成熟工艺,在脱硫系统中应用广泛,石膏品质对脱硫系统安全稳定运行起着至关重要的作用,石膏氧化不足导致吸收塔底浆液沉积,管道堵塞,浆液泵卡死等事故严重影响了脱硫系统的稳定运行,本文就黔东电厂对石膏氧化风机改造换型取得的成效做了介绍,希望为其它电厂提供一些有价值的参考。
关键词:脱硫系统;石膏品质;氧化风量
1 概况
黔东火电厂一期2×600MW机组脱硫系统在2006年4月由福建龙净环保股份有限公司承接新建,2009年1月正式投入运行。正式投入运行以后,随着煤炭市场的紧张,燃煤品质发生了明显变化,含硫量大幅上升,平均含硫4%(收到基),脱硫系统入口的SO2浓度已经由原设计值的3995mg/Nm3(6%氧、干态、标态)增加至8626mg/Nm3(6%氧、干态、标态)。2010年,对吸收塔进行了扩容改造,吸收塔直径20m,浆池加大到4400m3,吸收塔高度加高至50m。同时每台吸收塔在保留现有三台氧化风机的情况下,增加两台流量11500Nm3/h,压头98kPa的罗茨式氧化风机及其配套管道和阀门等,罗茨风机提供的压头不够,氧化风量不足,石膏品质差,脱水机拉稀,管道、泵体浆液沉积。
2 原因分析
黔东电厂脱硫系统运行情况
2.1 脱水机拉稀,管道、泵体浆液沉积主要有以下几个方面:
2.1.1煤硫含量偏高,造成原烟气硫含量大于设计值。
2.1.2氧化风量不足;硫含量增加后,现有总氧化风量为43440Nm3/h,而在原烟气含硫13000 mg/ Nm3,烟气流量为250万Nm3/h,其它工况不变时,理论需要氧化风量为53000至87500 Nm3/h左右,现即使氧化风机全部运行也不能满足生产需要。
2.1.3罗茨风机的构造导至实际氧化风量和压头减少(实际风量需要现场实测),当吸收塔浆液液位上升时,造成氧化风机风送不出来,引起风机振动发热,故障较多,加剧了氧化风量的不足。
2.1.4氧化风量的不足,造成了吸收塔内浆液PH提不上,不利于SO2的吸收;同时,容易造成塔底CaSO3的大量沉积,从而容易引起产品质量下降和设备堵塞等问题出现。
3 可行性方案及改造条件
3.1 适当改变氧化风管插入深度或布风方式(根据浆液量情况计算氧化风管插入深度);
3.2 重新根据实际工况条件进行工艺计算,确定氧化风量、风压后重新进行风机选型:;按照最恶劣工况下原烟气含硫13000 mg/ Nm3,烟气流量为250万Nm3/h,其它工况不变时,理论需要氧化风量为53000,从初步计算看,参照同行业经验,将5台罗茨风机改为2台30000Nm3/h,配套压头150~170kpa离心风机,委托专业设计单位重新计算送风母管与支管直径。
3.3 对目前较常采用的氧化空气管网、氧化空气喷枪的氧化空气供给技术的气泡形成和传质机理进行比较,对两者的技术特点、能耗、成本进行分析。从成本考虑,将氧化空气喷枪改造成管网,在氧化空气各喷口再继续分成2个支管,各支管之间在塔内形成互相间距2m的氧化空气管网,氧化空气管网靠新设的方刚梁支撑,方刚梁参照除雾器梁的防腐方式进行防腐,每个支管上布置许多小孔喷嘴,增大氧化空气与吸收塔浆液的接触面积和在浆液中的停留时间,从而提高氧化空气的利用率。
4 节能对比
4.1 按设计院设计煤种我厂现在目前运行参数:1#塔氧化总风量为:43440m³/h(724立方每分钟) 出口压力:98kpa来计算:
罗茨风机总功率:2000 KW(4台)
总轴功率:430KW/台X4=1720kw
所配备的单级高速总功率:1500kw(1台)
型号:CO800-2.0总轴功率:1244kw
4.2 从节能效率来算:
4.2.1 1720kw-1244kw=476kw乘以6000小时X0.5元=142.8万元/年
4.2.2 按我厂锅炉燃用实际煤种最恶劣工况下原烟气含硫13000 mg/ Nm3,烟气流量为250万Nm3/h,其它工况不变时,理论需要氧化风量为53000,从初步计算看,参照同行业经验,将5台罗茨风机改为2台30000Nm3/h,配套压头150~170kpa离心风机。
4.2.3 # 1塔氧化总风量为:78000m³/h(1300立方每分钟)出口压力:170kpa来计算:
罗茨风机总功率:4480 KW(8台)
总轴功率:497KW/台X8=3976kw
所配备的单级高速总功率:4000kw(2台)
总轴功率:1761kw/台X2=3522kw
4.2.4 按投资费用来计算:
4.2.4.1采用罗茨风机需要:TAR-350单台:65万台X5 =325万
4.2.4.2单级高速:CO650-2.68单台:150万台X2=300万
5 结语
该项目实施后,可以消除吸收塔内浆液进行化学反应所需要氧化风量不足的缺陷。使吸收塔内浆液内CaSO3含量减小,浆液的PH值较低;石膏结晶较好,石膏不会拉稀;石膏的品质好,避免造成石膏板结导致石膏排出泵入口滤网和浆液循环泵入口滤网堵塞、吸收塔内石膏板结而沉积等设备事故,有利于SO2的吸收,提高脱硫效率,节约了检修维护费用,减少了设备非停的次数,提高了脱硫系统设备运行的安全性、经济性、稳定性。
参考文献:
[1]高飞.浅谈火力发电厂节能降耗.电力设备2019(1):114
[2]张军科,王新鹏.火力发电厂节能新思路.科技创导报.2015(31)
论文作者:李迪槐
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/9
标签:风量论文; 浆液论文; 吸收塔论文; 石膏论文; 风机论文; 烟气论文; 压头论文; 《电力设备》2019年第6期论文;