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2.6脫硫增效技術

一、簡介:

長沙宏福環保公司引進美國CROPTON218&GS-CH系列脫硫增效劑,針對不同脫硫吸收塔塔型、不同煤種含硫量的系列脫硫復合增效劑。該脫硫增效劑特點在于:根據各脫硫系統實際運行工況及存在的主要問題,調整優化增效劑配方,以便獲得更為高效、經濟穩定運行。

 

二、GS?-CH系列脫硫催化劑好處與作用主要體現

① 提高脫硫效率,無需進行設備擴容改造

提高二氧化硫氣液傳質速率,強化對二氧化硫的吸收而提高脫硫率。在氣液界面處催化劑能夠結合SO2溶解產生的大量H +離子,使H +離子從液膜傳遞到液相主體,漿液pH也不會因SO2的溶解而下降過快,同時氣相阻力減小,促進SO2吸收。

(GS?-CH脫硫催化劑根據近20多家電廠實際應用情況,添加脫硫催化劑后系統運行提高設計硫分值可達30%-50%。從而避免設備的大幅增容改造,節約技改資金。同時也避免因設備改造期間脫硫無法運行而損失的脫硫電價)。

 

② 節能降耗(省廠用電)

脫硫裝置的入口二氧化硫濃度在設計值范圍內的前提下,一是可停運部分吸收塔漿液循環泵,相對降低系統所需液氣比,降低脫硫系統廠用電率,從而有效減少脫硫運行費用和脫硫維護檢修費用;二是可以節省制漿系統球磨機能耗,有效提高粗顆粒石灰石(250目)的利用率,基本實現與(325目)粒徑石灰石相同的脫硫效率。

(硫份較低時使用GS?-CH脫硫催化劑后,隨著供漿量的減少,吸收塔漿液密度上升較慢,相應漿液循環泵、吸收塔攪拌器、石膏排出泵電流得到普遍下降,真空皮帶機脫水時間間隔明顯延長;如果采用濕磨制漿時,磨機運行時間減少,增壓風機(或引風機)電流下降,綜合節電效果十分明顯,較催化劑使用前節電約20-40%)。

 

③ 減少石灰石用量

提高脫硫劑的利用率,從而減少其用量,催化劑可以提高石灰石在液相中的溶解度,強化石灰石溶解。在固液界面處,催化劑能提供有利于CaCO3溶解的酸性環境,減小液相阻力,促進石灰石的溶解。

(據GS?-CH脫硫催化劑在河南、河北、東北、陜西等電廠加藥前后運行數據對比,在某些吸收塔漿液碳酸鈣過飽和工況時,石灰石用量減少達到5%-20%。特別是使用石灰石粉的電廠,經濟效益十分可觀)。

 

④ 提高燃煤調整和脫硫運行、備用的靈活性

由于SO2的溶解度和固體CaCO3的溶解都有限,脫硫催化劑的加入則提供了堿性基團,增強了液膜傳質因子,不僅可以促進CaCO3的溶解和提高其解離速率,減少了液相阻力,漿液pH也不會因SO2的溶解而下降過快,使用脫硫催化劑時,脫硫系統可在較低pH值下運行,增加主機燃煤調整和脫硫系統運行靈活性和穩定性。

(GS?-CH脫硫催化劑在河南、陜西、貴州等地的應用單位,燃煤采購硫分進行適當放寬,降低了采購成本,緩解了采購壓力)。

 

⑤ 增加石灰石的分散性,減少設備的結垢。

催化劑中的活性成份可以提高石灰石的表面活性,增加石灰石的分散性,降低其沉降速度,減少設備的結垢堵塞。

(我公司在湖南、江西、河南等地利用電廠檢修時期,對吸收塔內部、除霧器、GGH、漿液循環泵等設備進行全面檢查,對比加藥前設備狀況,結垢情況明顯減少)。

 

⑥ 提高氧化效率,減少亞硫酸根含量,提高真空皮帶機脫水效率。

催化劑可降低石灰石漿液表面張力,使臨界晶核半徑減小,強化HSO3-的氧化使CaSO4和CaSO3易析出石膏,CaSO4等處于非飽和狀態,阻礙了化學硬垢的生成。確保設備長期運行阻礙結垢。

(GS?-CH脫硫催化劑在改善脫水狀況在所有電廠都得到印證,某些電廠含水率由18%下降至8%。石膏的綜合利用得到加強,電廠的綜合效益明顯得到提升)。

 

⑦ 在漿液循環泵故障時,保證脫硫效率

由于漿液循環泵運行中磨損嚴重,發生故障的可能性極高。當一臺漿液循環泵發生故障且沒有備用泵時,很難維持脫硫效率。此時加入脫硫催化劑,有效維持原有脫硫效率,維持運行正常運行。

(在內蒙、河北、廣東、江蘇等地均有成功實例,為電廠設備搶修爭取了時間,避免了脫硫效率不達標造成的電價損失)。

 

三、產品系列

① 克普敦公司根據有效組分含量、應用工況的不同,產品分為三個系列:GS?-CH01、GS?-CH02、GS?-FCH03

煙氣脫硫添加劑—效率催化劑


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性狀描述:由幾個相似族類的分子大小不同的結構組成各異的活性劑、不成鹽氧化物、高分子羥基鹽類化合物、復合催化劑與丁醇碳基反應組成的復雜混合物,粉末片狀固體。

技術指標: 溶解性≥99%,溶于水;相對密度:1.20-1.30kg/cm3;有效含量(%):>99.5% 。

用途:本品專為濕法煙氣脫硫提高脫硫效率專用。

包裝:25kg/袋、40kg/袋。

儲運:一般化工品,具有水溶性、低揮發、化學穩定、對系統、環境和人體無任何毒害等特點。存放于陰涼、干燥、通風的庫房內遠離熱源。

 

② GS?-CH系列脫硫添加劑的主要成份

添加劑主要成份有:活性劑、氧化劑、羥基鹽類化合物、復合催化劑。

復合催化劑:改變固液界面濕潤性,降低固相和液相之間的液膜阻力,提高界面傳質效率;

活性劑:加速石灰石的溶解速度,提高其反應活性;

羥基鹽類化合物:在吸收塔漿液環境中提供緩沖對,加快氣膜和液膜之間的傳質過程,提高反應速度;

氧化劑:提高氧化空氣中氧氣的利用效率,促進氧化反應;

 

四、產品案例分析

1、實驗內容:

1.1XX電廠#1、#2號機組設計原煙氣入口SO2濃度為2758mg/m3、2286mg/m3但實際吸收塔入口SO2濃度超出其設計值;近期在機組滿負荷情況下#1脫硫系統原煙氣入口在4000-4200mg/m3時,PH值為5.7,4臺漿液循環泵運行,脫硫效率為86%-87%。

1.2在機組滿負荷情況下#2脫硫系統原煙氣入口在4000-4200時,PH值為5.8,5臺漿液循環泵運行,脫硫效率為89%-90%。此次試驗希望通過脫硫效率催化劑的添加使得#1FGD在機組滿負荷,原煙氣入口在4000-4500mg/m3時,PH值為5.6-5.7,4臺漿液循環泵運行,脫硫效率能提升5%左右或凈煙氣小于400,#2FGD能實現脫硫效率也相應提高5%。

 

2、實驗前準備工作:

2.1校驗CEMS數據正常,檢查吸收塔PH計、密度計、液位計等相關的熱工表計測量準確無誤且正常投入。

2.2確認FGD旁路煙氣擋板保持關閉狀態且不泄漏。

2.3實驗期間機組脫硫裝置原煙氣二氧化硫濃度相對穩定,原則上二氧化硫波動不超過長期運行值4000-4500mg/m3。

2.4試驗期間的石灰石粉品質合格且恒定,脫硫使用的吸收劑中CaCO3含量不能低于設計規定值的2%,細度不得低于設計規定值的10%;檢測吸收塔CL-含量不大于20000mg/L。

2.5吸收塔噴嘴無堵塞,無煙氣逃逸現象發生,確保吸收塔漿液循環泵噴淋層正常,氧化空氣管道無堵塞,攪拌器地坑泵等都正常投運。

 

3、實驗數據:

3.1機組2X300MW,兩爐一塔,以吸收塔漿液池體積3700m3為例,漿液密度降到1080Kg/m3,

 

29日所取數據是在投加脫硫催化劑之前的數據,從以上數據可以看出:在機組平均負荷相同情況下,⑥與③進行對比得出原煙氣入口S02濃度上升1000mg/nm3;凈煙氣出口S02濃度下降260mg/nm3;脫硫效率上升9%;在原煙氣入口S02濃度平均值幾乎相同情況下mg/nm3:⑧與⑤進行對比得出機組負荷平局值上升7MW;凈煙氣入口S02濃度平均值下降330mg/nm3;脫硫效率上升6%;在出口S02濃度平均值幾乎相同情況下,⑦與②進行對比得出機組平均負荷上升40MW,原煙氣入口SO2濃度上升2000mg/nm3;脫硫效率上升4%。

 

4、實驗結論:

4.1脫硫催化劑在各種工況下可較好的提高脫硫效率,滿足環保排放要求,同時在一定條件下可適當減少漿液循環泵運行數量,節約電耗,為電廠帶來一定的經濟效益。

4.2日常運行中,在設計工況下,平均每日(按24h計補充脫硫催化劑300-400kg以維持漿液中的催化劑濃度,保證脫硫效率,實際添加量可根據負荷、煤種波動和脫硫效率狀況,適當的增加或減少藥劑的添加量。

4.3通過在#1吸收塔的添加劑應用試驗表明,催化劑的使用對提高吸收塔的脫硫率有明顯的作用,催化劑可作為提高脫硫效率的快捷有效方式。

4.4XXX發電有限公司所燒煤種較雜,含硫量區別較大,通過添加脫硫效率催化劑,可以在入口含硫量增加的情況下確保系統不會超標排放。

4.5面對目前#1FGD系統運行不穩定,系統脫硫效率低的情況,可以使用脫硫效率催化劑解決目前問題,直至找出導致脫硫效率低的因素,并消除之。

4.6通過實驗證明,脫硫效率催化劑連續使用系統運行穩定、加藥量少、成本較低,有利于當前電廠所面臨的系統運行不正常的困境。

4.7 由于現在來自環保方面的壓力,脫硫系統中漿液循環泵每天都是全天性工作,難免會有意外發生,脫硫催化劑可以作為備用,這樣可以使貴廠脫硫運行的靈活性更強。


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