单塔双循环脱硫运行对性能影响.doc
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1、单塔双循环脱硫运行对性能影响摘要:阐述了单塔双循环工艺的技术特点,并结合330MW燃煤锅炉脱硫系统的实际运行方式,通过对分区功能化的实现、系统安全性、吸收剂耗量和副产物品质的分析,梳理了单塔双循环工艺的控制要点,提出了选择运行方式需要注意的问题,为超低排放改造后脱硫单塔双循环系统的运行控制提供了有益的参考。引言随着环境形势的日益严峻,国家加大了对燃煤电厂的SO2排放控制要求,相继出台了一系列政策,如火电厂大气污染物排放标准、煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)、全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案等。其中,脱硫达到超低排放要求(6%O2条件下,SO2浓度35mg/m3)
2、,主流的提效改造技术路线为单塔双循环工艺和双塔双循环工艺。根据数据统计,二者中又以单塔双循环工艺居多。在实际运行过程中,由于燃煤硫分的变化、混煤乃至煤泥掺烧、调峰导致的负荷骤变等,经常需要改变运行方式,这既关系到SO2的达标排放,也关系到节能经济,如何合理地运行各层喷淋就显得格外的重要。1单塔双循环技术的特点单塔双循环工艺最大的特点是在脱硫塔内设置锥型收集碗和塔外设置AFT浆池。脱硫的喷淋系统被锥形碗分为上下两部分,一级循环作为预洗涤、石灰石高效溶解区,二级喷淋作为高效脱硫区。通过对两套循环回路浆液的pH值和浆液密度等参数的调控,完成石灰石的溶解、SO2吸收和脱硫副产物的氧化分区控制。单塔双循
3、环工艺由于功能分区的设计理念,使其具有单循环工艺所无法比拟的技术优势,主要体现在以下几个方面:(1)两个循环单独控制,使溶解、吸收、氧化等不同的工艺过程,在不同的控制参数下进行,互不干扰,使每个过程都处于最佳工况点。(2)吸收剂先从二级循环进入,再进入一级循环,增加了吸收剂浆液在系统中的停留时间,使吸收剂的溶解更充分,利用率更高。(3)一级循环浆池中浆液pH值控制较低,一般设置在4.55,有利于亚硫酸钙的氧化,增加石膏的可结晶时间,从一级循环浆池排出的浆液进行脱水处理,使最终脱硫副产物的品质更有保障。(4)二级循环浆池中浆液pH值控制较高,一般设置在5.56,保证了较高的浆液碱度,更有利于快速
4、吸收烟气中残留的SO2,使出口烟气SO2浓度满足超低排放的要求。(5)一级循环浆池设计脱硫效率80%以上,烟气经过一次洗涤后,SO2含量已大幅度减小,在二级循环中,采用较小的液气比,就能达到理想的洗涤效果,而且,由于二级循环浆液不输送去脱水处理,对氧化的要求不高,可以减少氧化风量的供应,这就降低了系统的电能消耗。(6)一级循环和二级循环之间设置了锥型的收集碗,不仅避免了不同pH值和密度的浆液混流,而且对烟气具有良好的分配、导流作用,达到了均布气流的目的,有效地改善了传质效果,降低了烟气SO2逃逸的可能性,进一步保障出口排放达标。2运行方式对性能的影响单塔双循环工艺涉及到两级循环,而每级循环都设
5、置了多台循环泵,在实际的生产运行过程中,由于燃煤煤质、负荷等变化,在满足出口烟气SO2排放浓度达标的前提下,可以灵活地采用多种循环泵组合方式来运行,但不同的运行方式,效果不同,有些运行方式不仅效果不好,还存在环保、安全的隐患。国内某330MW锅炉采用单塔双循环脱硫工艺,一、二级循环泵各配置3台(离心式),一级塔氧化风机3台,二级塔氧化风机2台。脱硫设施的配置情况见表1,其运行参数见表2。烟气脱硫吸收塔采用喷淋空塔,整个吸收塔系统浆液循环喷淋系统采用3+3布置,塔体上、下各设置三层喷淋,中间设置导流锥、收集碗,每套脱硫装置设置配套的强制氧化系统。从表1可以看出,二级循环的配置情况,无论是循环泵流
6、量,还是氧化风量均小于一级循环,设计的工艺处理过程,80%90%的SO2脱除发生在一级循环,只有10%20%的SO2是在二级循环喷淋中脱除。从表2可以看出,脱硫在实际运行时,与设计运行参数偏差较大,一级循环泵只运行了1台,而二级循环泵运行了2台;一、二级循环浆液的pH值均偏高;二级塔浆液密度高于设计值;二级氧化风量较大。之所以采用这种运行方式主要基于两点,一是考虑到节能,尽可能运行更低功率的设备;二是由于认识偏差,避免脱除效率达到100%,出口排放浓度降到0,造成外界质疑数据的真实性。通过对运行期间DCS各项数据进行对比,结合吸收剂耗量的计算,浆液、副产物品质化验分析,发现此时二级循环已经成了
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