燃煤硫分对二氧化硫控制的影响
陈焱 薛建明 朱林
(国电环境保护研究院,江苏 南京 210031)
摘要:燃煤硫分不仅对二氧化硫产生量有直接影响,而且对脱硫装置能否正常运行以及经济性也有影响。本文系统分析了燃煤硫分与脱硫装置的建设和运行、脱硫电价、脱硫成本、SO2绩效指标、煤价的关系,研究了其对SO2控制及经济性的影响,并指出了应对措施。
关键词:燃煤硫分 ;经济性;研究
0引言
据中电联统计,截止2009年底,全国燃煤电厂烟气脱硫机组容量4.7亿千瓦,烟气脱硫机组占燃煤机组的比例为76%[1]。近年来由于电煤供应紧张,造成实际燃煤硫分偏离设计值,部分脱硫装置无法安全、稳定运行。为此,国电环境保护研究院在深入调研的基础上,对燃煤硫分与脱硫装置的建设和运行、脱硫电价、脱硫成本、SO2绩效指标、煤价的关系进行了系统分析,研究了SO2控制及经济性的关系,并提出了应对措施。
一、硫分对脱硫装置建设和运行的影响
燃煤硫分是脱硫装置设计的重要参数之一。近年来由于电煤供应紧张,大部分电厂燃煤采购供应渠道复杂,燃煤来源多种多样,硫分变化较大,造成实际燃煤硫分与设计值存在较大偏差[2]。在脱硫工程项目建设前期,硫分的高低对脱硫装置选型有很大影响。当机组容量确定,即烟气量一定时,硫分较低,特别是0.5%以下时,其对吸收塔、循环泵等容量的选择影响较小,此时,按烟气量确定脱硫装置容量,基本能满足低硫分的运行要求;随着硫分的增加,其对脱硫装置容量选择影响将不断增大,特别硫分大于2%,影响尤其明显。如在硫分满足通过烟气量要求确定吸收塔塔径后,硫分越高,所需吸收剂量越大,需增加喷淋层层数,塔高增加,同时氧化风量增加,浆池搅拌器功率增加。总之,不管硫分的高低,按照设计条件选择的脱硫装置,都必须在保证脱硫效率的前提下,确保安全、稳定运行,但脱硫装置的裕度明显不同,相对而言,硫分越低脱硫装置设计裕度越大。
在项目运行期,当硫分低于设计值时,脱硫效率增加,可视情况停运部分喷淋层;当硫分高于设计值时,有两种情况,一是可正常运行,对低硫煤,特别是煤含硫量0.5%以下的脱硫装置,有较富裕的设备裕度。对中低硫煤(煤含硫量低于2%),超过设计含硫量20%以内时,脱硫效率会缓慢下降;在短时间内(约2-3小时),靠增加石灰石浆液投入量、增加石膏浆液排出量、加大氧化风供给量等措施,脱硫装置基本能按设计脱硫效率运行;另一种情况是不能正常运行,当超过设计含硫量20%以上的时候,由于制浆系统、氧化风系统和旋流器系统的设计裕量为20%左右。随着运行时间的延长,SO2脱除过程中的洗涤、吸收、氧化、CaCO3溶解、副产物结晶之间的平衡就会打破,表现为脱硫浆液的pH值下降,无法维持在正常设计范围,从而导致脱硫效率下降、副产物氧化效果恶化、副产物品质降低无法脱水,整个脱硫系统必须停运。一些电厂为保证脱硫系统正常运行就采取部分烟气旁路的方法应对,而烟气旁路运行是环保部严厉禁止的[3]。
二、硫分对脱硫电价的影响
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