趙光深 顧強(qiáng) 高軍
摘要:錦能公司脫硫技術(shù)為碳酸鈣(石灰石)制漿的鈣法,濕式球磨機(jī)設(shè)計(jì)余量不足,機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)無(wú)法停運(yùn),長(zhǎng)期運(yùn)行后設(shè)備欠修,一旦突發(fā)故障將會(huì)導(dǎo)致漿液供應(yīng)不足,進(jìn)一步引發(fā)環(huán)保指標(biāo)超標(biāo)及機(jī)組停運(yùn)事故發(fā)生。通過(guò)對(duì)設(shè)備系統(tǒng)的不斷優(yōu)化并積極探討化工廠電石渣在脫硫制漿系統(tǒng)的應(yīng)用,成功解決了設(shè)備系統(tǒng)存在的隱患,同時(shí)產(chǎn)生巨大的社會(huì)效應(yīng)及經(jīng)濟(jì)效益,值得推廣應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:濕法脫硫系統(tǒng);制漿方式;電石渣;脫硫技術(shù)
中圖分類號(hào):X701 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-2374(2014)31-0037-03
1 設(shè)備系統(tǒng)基本情況
錦能公司脫硫技術(shù)為碳酸鈣(石灰石)制漿的鈣法,所需的石灰石,粒度為0~20mm,采用自卸卡車運(yùn)送至石灰石漿液制備車間。配置濕式制漿系統(tǒng),每?jī)膳_(tái)爐設(shè)置濕式球磨機(jī)1套,每套磨機(jī)的出力按2×600MW機(jī)組BMCR工況下燃用設(shè)計(jì)煤時(shí)150%的石灰石漿液量考慮,同時(shí)能滿足燃用校核煤種的要求。
2 存在的問(wèn)題
第一,兩套濕式制漿系統(tǒng)從機(jī)組投運(yùn)以來(lái),經(jīng)過(guò)多次調(diào)試、檢修處理,只能達(dá)到設(shè)計(jì)出力的70%;四臺(tái)發(fā)電機(jī)組連續(xù)滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí),按照設(shè)計(jì)最大出力計(jì)算,一臺(tái)磨機(jī)運(yùn)行無(wú)法滿足脫硫漿液量的需求,根據(jù)目前錦能公司濕式球磨機(jī)運(yùn)行情況來(lái)看,基本無(wú)停運(yùn)時(shí)間,無(wú)法安排計(jì)劃?rùn)z修,隨著磨機(jī)運(yùn)行周期增長(zhǎng),磨機(jī)維護(hù)需求增大,一般性檢修可通過(guò)搶修進(jìn)行,但在遇磨機(jī)需要大修時(shí),如襯板更換、鋼球塞選、磨機(jī)軸承等檢修時(shí),檢修周期需要15~20天左右,無(wú)法滿足脫硫吸收塔的漿液供應(yīng),影響脫硫系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行及環(huán)保指標(biāo)。
第二,實(shí)際運(yùn)行中磨機(jī)給料量若超過(guò)70%,就會(huì)出漿液塞、漿液不分離等問(wèn)題,進(jìn)入石灰石漿液供應(yīng)系統(tǒng)后,石灰石漿液供應(yīng)管道堵塞曾經(jīng)多次發(fā)生在#3、#4機(jī)組。供應(yīng)管道堵塞搶修疏通后,#1、#2機(jī)組漿液供應(yīng)管道也相繼發(fā)生了堵塞,嚴(yán)重影響脫硫系統(tǒng)安全運(yùn)行的問(wèn)題,如果漿液供應(yīng)管道疏通不及時(shí),將會(huì)導(dǎo)致四臺(tái)機(jī)組吸收塔pH值無(wú)法維持。高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)一般停止供漿三小時(shí)pH值將降低至4以下,按照規(guī)程規(guī)定系統(tǒng)必須停運(yùn);低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)一般停止六小時(shí)將會(huì)導(dǎo)致pH值降低到4以下,將會(huì)導(dǎo)致脫硫系統(tǒng)停運(yùn)直至引起機(jī)組停運(yùn)的風(fēng)險(xiǎn),該類風(fēng)險(xiǎn)公司無(wú)法承受,所以必須采取對(duì)策。
3 對(duì)策調(diào)研
3.1 調(diào)研磨機(jī)出力情況
調(diào)研國(guó)華系統(tǒng)內(nèi)其他電廠磨機(jī)出力余量較大,有備用磨機(jī)。漿液制備及供應(yīng)系統(tǒng)整體可靠性較高。個(gè)別電廠漿液制備系統(tǒng)磨機(jī)出力余量不大的,無(wú)備用的也正在積極尋求解決問(wèn)題的辦法。
3.2 調(diào)研制漿方式
電力行業(yè)大部分電廠采用濕式球磨機(jī)制漿方式,但也有采用石灰石粉制漿的,如國(guó)華系統(tǒng)西來(lái)峰電廠采用石灰石粉倉(cāng)模式供應(yīng)石灰石粉進(jìn)行制漿,設(shè)備可靠性好,缺陷及維護(hù)量較小。
3.3 調(diào)研改造情況
大唐盤(pán)電公司因石灰石質(zhì)量較差曾發(fā)生影響脫硫效率的問(wèn)題,已將吸收劑改為石灰石粉,外購(gòu)石灰石粉采取罐車運(yùn)輸,使用石灰石漿液箱作為石灰石粉混合箱,增加兩臺(tái)漿液輸送泵實(shí)現(xiàn)向石灰石漿液箱供漿;大唐盤(pán)電公司原濕式球磨機(jī)漿液制備系統(tǒng)處于備用保養(yǎng)狀態(tài)。同時(shí)有部分電廠正在嘗試使用電石渣替代石灰石進(jìn)行
制漿。
結(jié)合調(diào)研情況總體分析主要有三種解決方案:方案一,對(duì)現(xiàn)有兩套濕式球磨機(jī)制漿系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容改造;方案二,新增一套濕式球磨機(jī)制漿系統(tǒng)及漿液供應(yīng)系統(tǒng);方案三,增設(shè)干粉制漿系統(tǒng),采用石灰石粉制漿或嘗試采用電石渣進(jìn)行替代。結(jié)合錦能公司實(shí)際進(jìn)行分析,第三種方案不受空間位置及系統(tǒng)運(yùn)行限制,可操作性強(qiáng),同時(shí)錦能公司周邊地區(qū)石灰石粉、氫氧化鈣粉貨源可靠,價(jià)格相對(duì)較低,所以采用第三種方案,即采用干粉制漿系統(tǒng)進(jìn)行研究。
4 脫硫劑原材料貨源情況
干粉制漿系統(tǒng)結(jié)合市場(chǎng)情況目前可采用的主要有三類,即石灰石粉、氫氧化鈣粉、電石渣,針對(duì)上述三類粉源進(jìn)行調(diào)研。
4.1 電石渣、電石渣漿液情況
距離錦能公司五公里范圍內(nèi)的化工廠每年有大量電石渣漿液,并經(jīng)過(guò)烘干后產(chǎn)出大量電石渣(主要成分為氫氧化鈣)副產(chǎn)品,其中僅一個(gè)較大的化工廠年產(chǎn)電石渣副產(chǎn)品達(dá)到80萬(wàn)噸,經(jīng)過(guò)化驗(yàn)純度達(dá)到85%左右;產(chǎn)量大,貨源可靠,初步分析采用電石渣漿液、電石渣替代石灰石進(jìn)行制漿完全可以進(jìn)行試驗(yàn)使用。電石渣漿液含固量一般只能控制到17%基本為最高,濃度每噸漿液初步了解報(bào)價(jià)為20元,氫氧化鈣漿液運(yùn)輸費(fèi)用按照15元估算,每噸價(jià)格為35元。
4.2 石灰石粉情況
目前錦能公司周邊地區(qū)石灰石粉源較大場(chǎng)所在榆林市府谷縣、內(nèi)蒙古棋盤(pán)井及烏海市均有;其中,烏海市長(zhǎng)宏礦業(yè)有限公司現(xiàn)有生產(chǎn)能力較大:白灰:30萬(wàn)噸/年,石灰石:80萬(wàn)噸/年,碳酸鈣粉:40萬(wàn)噸/年。自備外運(yùn)罐車11臺(tái)。在錦能公司所在地神木縣設(shè)有銷售點(diǎn)??傮w分析粉源可靠,運(yùn)輸有保障。碳酸鈣粉中碳酸鈣含量90%左右,廠價(jià)125元/噸,用特種罐車運(yùn)輸?shù)藉\界地區(qū)全程465公里,運(yùn)費(fèi)218元/噸(含稅),總計(jì)343
元/噸。
5 經(jīng)濟(jì)性比對(duì)及脫硫劑確定
結(jié)合貨源可行性情況,主要對(duì)電石渣、電石渣漿液、石灰石粉進(jìn)行成本分析。石灰石粉到場(chǎng)價(jià)格為343元;化工廠電石渣每噸到廠價(jià)格為150元/噸,其純度為85%左右,折算為90%的石灰石粉,每噸價(jià)格相當(dāng)于101元/噸。所以電石渣比石灰石粉經(jīng)濟(jì);每噸漿液初為20元,氫氧化鈣漿液運(yùn)輸費(fèi)用按照15元估算,每噸價(jià)格為35元;漿液含固量為17%,與氫氧化鈣粉對(duì)比為6∶1;折算為電石渣每噸為210元,比使用電石渣高60元每噸,而且其中涉及到系統(tǒng)操作頻繁,總體分析使用電石渣最為經(jīng)濟(jì)。
6 臨時(shí)干粉制漿系統(tǒng)情況介紹
干粉制漿系統(tǒng)在電力行業(yè)總體而言較為成熟,錦能公司經(jīng)過(guò)審批獲準(zhǔn)在2014年建設(shè)干粉制漿系統(tǒng),但系統(tǒng)規(guī)模較大,建設(shè)周期較長(zhǎng),無(wú)法滿足目前球磨機(jī)檢修及供漿系統(tǒng)整體安全性,所以又采取了臨時(shí)措施,建設(shè)了臨時(shí)干粉制漿系統(tǒng),進(jìn)行試運(yùn)。
6.1 系統(tǒng)設(shè)備配置來(lái)源
考慮2014年將建設(shè)正式的干粉制漿系統(tǒng),目前思路為盡量利用錦能公司廢設(shè)備、設(shè)施進(jìn)行改造,漿液箱體及粉倉(cāng)利用廢舊水箱改造,給粉機(jī)、插板門(mén)、踏梯、浮球液位計(jì)均采用除灰改造拆除的舊設(shè)備進(jìn)行利用;部分鋼材通過(guò)物資部進(jìn)行領(lǐng)用。
6.2 系統(tǒng)設(shè)備配置規(guī)格
(1)配置氫氧化鈣粉倉(cāng)一個(gè):由上下兩部分組成,上部為3×3×3=27立方(長(zhǎng)×寬×高)箱體,由廢舊水箱切割加固制作,下部錐形下料口,容積為2.5立方左右。(2)配置漿液制備箱一個(gè):箱體為3×3×8.5=76.5立方,用廢舊水箱切割加固制作;箱體配置攪拌器2臺(tái)。(3)箱體漿液輸送:考慮氫氧化鈣粉內(nèi)含部分雜質(zhì),漿液直接進(jìn)入漿液供應(yīng)箱會(huì)導(dǎo)致漿液供應(yīng)管道堵塞問(wèn)題,所以采取通過(guò)制備間地溝自流至制備間地坑,再通過(guò)地坑泵將漿液打入漿液供應(yīng)箱,通過(guò)地溝時(shí)部分粗顆粒沉降,定時(shí)進(jìn)行清理地溝。
7 效果評(píng)價(jià)
2014年5月4日建設(shè)完畢并投運(yùn),投運(yùn)機(jī)組為#3、#4機(jī)組,期間#4機(jī)組有檢修工作,其中#3機(jī)組5月份整體使用,結(jié)合系統(tǒng)投運(yùn)及機(jī)組運(yùn)行情況,以#3機(jī)組3月份臨時(shí)系統(tǒng)未投運(yùn)情況與臨時(shí)系統(tǒng)投運(yùn)后5月份情況進(jìn)行比對(duì)。通過(guò)前期對(duì)石灰石與電石粉成分的化驗(yàn)比對(duì)分析,電石粉的成分較好,可以作為脫硫劑選用。
7.1 經(jīng)濟(jì)性分析
7.1.1 石灰石耗量分析。3月份根據(jù)#3機(jī)組燃煤量與發(fā)電量計(jì)算實(shí)際消耗石灰石2155.5噸,平均消耗量為5.34g/kWh;5月份應(yīng)消耗石灰石為1940噸;實(shí)際使用電石渣1238噸,按照氫氧化鈣與石灰石當(dāng)量折合石灰石為1733.2噸。石灰石平均消耗為4.68g/kWh,電石粉平均消耗量為3.35g/kWh;使用量明顯降低;根據(jù)我廠石灰石與目前使用電石粉價(jià)格對(duì)比節(jié)約材料費(fèi)17.25萬(wàn)元。根據(jù)上料系統(tǒng)、磨機(jī)設(shè)備、人工成本、維護(hù)成本、運(yùn)行綜合電耗等計(jì)算每磨制1噸石灰石約需36.3元??傆?jì)節(jié)約費(fèi)用24.29萬(wàn)元。
7.1.2 電耗。僅對(duì)一個(gè)月來(lái)停運(yùn)循環(huán)泵分析,3月份停運(yùn)#3吸收塔#1循環(huán)泵90小時(shí),節(jié)電9.23萬(wàn)kWh,5月份停運(yùn)#3吸收塔#1循環(huán)泵250小時(shí),節(jié)電25.4萬(wàn)kWh,其他輔助設(shè)備運(yùn)行方式一致,不作統(tǒng)計(jì)。
7.2 系統(tǒng)參數(shù)分析
7.2.1 脫硫效率。通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比,采用電石粉替代石灰石作為吸收劑,脫硫裝置在工況基本一致時(shí),脫硫效率平均可提高2%~3%,pH值略低于試驗(yàn)前,最高脫硫效率可達(dá)98%以上。
7.2.2 pH值調(diào)整靈活。由于電石粉的主要成分為Ca(OH)2,它屬于一種中強(qiáng)堿,活性較強(qiáng),極易與硫酸等酸性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),所以補(bǔ)入吸收塔后對(duì)pH值調(diào)整靈活,適應(yīng)性強(qiáng),在脫硫入口SO2發(fā)生變化時(shí)調(diào)整反應(yīng)速度較快,確保脫硫效率與SO2排放濃度??傮w試驗(yàn)期間pH值維持穩(wěn)定,保持了較高的脫硫效率,同時(shí)停運(yùn)了一臺(tái)漿液循環(huán)泵。既保證了環(huán)保指標(biāo)的正常排放,同時(shí)節(jié)電效果顯著。
7.2.3 石膏檢測(cè)。我廠的石灰石法脫硫的石膏純度一般在90%左右,品質(zhì)較好,作為水泥輔料利用價(jià)值較高。因此在電石粉試驗(yàn)期間也特別關(guān)注石膏的品質(zhì),通過(guò)連續(xù)跟蹤其石膏純度最高可以達(dá)到95%左右,通過(guò)與化工廠技術(shù)人員溝通,電石粉脫硫后的石膏完全可以作為水泥輔料利用。所以在石膏的回收利用上又邁出了新的一步,解決了電廠固體廢物處理的難題。7.3 安全性分析
解決了由于無(wú)備用磨機(jī)長(zhǎng)期欠修問(wèn)題,同時(shí)消除了因?yàn)槟C(jī)突發(fā)故障時(shí)導(dǎo)致環(huán)保指標(biāo)超標(biāo)及機(jī)組停運(yùn)的隱患。由于電石粉本身作為化工廠的廢料,其含有的雜質(zhì)離子較多、簡(jiǎn)單溶解后石灰石煅燒過(guò)程不徹底而余留的石灰石顆粒及氫氧化鈣顆粒會(huì)造成管路堵塞、設(shè)備磨損、石膏純度下降等。該電石粉在其生產(chǎn)工藝期間配置了完備的預(yù)處理系統(tǒng),先對(duì)來(lái)漿進(jìn)行徹底的水溶解后過(guò)濾、烘干,以去除一定的雜質(zhì)并維持其細(xì)度在80%~85%之間通過(guò)190目篩,防止了其堵塞管道的可能性。
參考文獻(xiàn)
[1] 關(guān)多嬌,徐有寧,趙海.工業(yè)廢棄物——電石渣作為脫硫劑應(yīng)用的現(xiàn)狀與發(fā)展探討[J].沈陽(yáng)工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2012,(1).
[2] 劉東升.電石渣-石膏濕法煙氣脫硫工藝的應(yīng)用及探討[J].中國(guó)氯堿,2009,(2).
作者簡(jiǎn)介:趙光深(1974-),男,神華陜西國(guó)華錦界能源有限公司助理工程師,研究方向:火力發(fā)電廠脫硫系統(tǒng)。
6.1 系統(tǒng)設(shè)備配置來(lái)源
考慮2014年將建設(shè)正式的干粉制漿系統(tǒng),目前思路為盡量利用錦能公司廢設(shè)備、設(shè)施進(jìn)行改造,漿液箱體及粉倉(cāng)利用廢舊水箱改造,給粉機(jī)、插板門(mén)、踏梯、浮球液位計(jì)均采用除灰改造拆除的舊設(shè)備進(jìn)行利用;部分鋼材通過(guò)物資部進(jìn)行領(lǐng)用。
6.2 系統(tǒng)設(shè)備配置規(guī)格
(1)配置氫氧化鈣粉倉(cāng)一個(gè):由上下兩部分組成,上部為3×3×3=27立方(長(zhǎng)×寬×高)箱體,由廢舊水箱切割加固制作,下部錐形下料口,容積為2.5立方左右。(2)配置漿液制備箱一個(gè):箱體為3×3×8.5=76.5立方,用廢舊水箱切割加固制作;箱體配置攪拌器2臺(tái)。(3)箱體漿液輸送:考慮氫氧化鈣粉內(nèi)含部分雜質(zhì),漿液直接進(jìn)入漿液供應(yīng)箱會(huì)導(dǎo)致漿液供應(yīng)管道堵塞問(wèn)題,所以采取通過(guò)制備間地溝自流至制備間地坑,再通過(guò)地坑泵將漿液打入漿液供應(yīng)箱,通過(guò)地溝時(shí)部分粗顆粒沉降,定時(shí)進(jìn)行清理地溝。
7 效果評(píng)價(jià)
2014年5月4日建設(shè)完畢并投運(yùn),投運(yùn)機(jī)組為#3、#4機(jī)組,期間#4機(jī)組有檢修工作,其中#3機(jī)組5月份整體使用,結(jié)合系統(tǒng)投運(yùn)及機(jī)組運(yùn)行情況,以#3機(jī)組3月份臨時(shí)系統(tǒng)未投運(yùn)情況與臨時(shí)系統(tǒng)投運(yùn)后5月份情況進(jìn)行比對(duì)。通過(guò)前期對(duì)石灰石與電石粉成分的化驗(yàn)比對(duì)分析,電石粉的成分較好,可以作為脫硫劑選用。
7.1 經(jīng)濟(jì)性分析
7.1.1 石灰石耗量分析。3月份根據(jù)#3機(jī)組燃煤量與發(fā)電量計(jì)算實(shí)際消耗石灰石2155.5噸,平均消耗量為5.34g/kWh;5月份應(yīng)消耗石灰石為1940噸;實(shí)際使用電石渣1238噸,按照氫氧化鈣與石灰石當(dāng)量折合石灰石為1733.2噸。石灰石平均消耗為4.68g/kWh,電石粉平均消耗量為3.35g/kWh;使用量明顯降低;根據(jù)我廠石灰石與目前使用電石粉價(jià)格對(duì)比節(jié)約材料費(fèi)17.25萬(wàn)元。根據(jù)上料系統(tǒng)、磨機(jī)設(shè)備、人工成本、維護(hù)成本、運(yùn)行綜合電耗等計(jì)算每磨制1噸石灰石約需36.3元??傆?jì)節(jié)約費(fèi)用24.29萬(wàn)元。
7.1.2 電耗。僅對(duì)一個(gè)月來(lái)停運(yùn)循環(huán)泵分析,3月份停運(yùn)#3吸收塔#1循環(huán)泵90小時(shí),節(jié)電9.23萬(wàn)kWh,5月份停運(yùn)#3吸收塔#1循環(huán)泵250小時(shí),節(jié)電25.4萬(wàn)kWh,其他輔助設(shè)備運(yùn)行方式一致,不作統(tǒng)計(jì)。
7.2 系統(tǒng)參數(shù)分析
7.2.1 脫硫效率。通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比,采用電石粉替代石灰石作為吸收劑,脫硫裝置在工況基本一致時(shí),脫硫效率平均可提高2%~3%,pH值略低于試驗(yàn)前,最高脫硫效率可達(dá)98%以上。
7.2.2 pH值調(diào)整靈活。由于電石粉的主要成分為Ca(OH)2,它屬于一種中強(qiáng)堿,活性較強(qiáng),極易與硫酸等酸性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),所以補(bǔ)入吸收塔后對(duì)pH值調(diào)整靈活,適應(yīng)性強(qiáng),在脫硫入口SO2發(fā)生變化時(shí)調(diào)整反應(yīng)速度較快,確保脫硫效率與SO2排放濃度??傮w試驗(yàn)期間pH值維持穩(wěn)定,保持了較高的脫硫效率,同時(shí)停運(yùn)了一臺(tái)漿液循環(huán)泵。既保證了環(huán)保指標(biāo)的正常排放,同時(shí)節(jié)電效果顯著。
7.2.3 石膏檢測(cè)。我廠的石灰石法脫硫的石膏純度一般在90%左右,品質(zhì)較好,作為水泥輔料利用價(jià)值較高。因此在電石粉試驗(yàn)期間也特別關(guān)注石膏的品質(zhì),通過(guò)連續(xù)跟蹤其石膏純度最高可以達(dá)到95%左右,通過(guò)與化工廠技術(shù)人員溝通,電石粉脫硫后的石膏完全可以作為水泥輔料利用。所以在石膏的回收利用上又邁出了新的一步,解決了電廠固體廢物處理的難題。7.3 安全性分析
解決了由于無(wú)備用磨機(jī)長(zhǎng)期欠修問(wèn)題,同時(shí)消除了因?yàn)槟C(jī)突發(fā)故障時(shí)導(dǎo)致環(huán)保指標(biāo)超標(biāo)及機(jī)組停運(yùn)的隱患。由于電石粉本身作為化工廠的廢料,其含有的雜質(zhì)離子較多、簡(jiǎn)單溶解后石灰石煅燒過(guò)程不徹底而余留的石灰石顆粒及氫氧化鈣顆粒會(huì)造成管路堵塞、設(shè)備磨損、石膏純度下降等。該電石粉在其生產(chǎn)工藝期間配置了完備的預(yù)處理系統(tǒng),先對(duì)來(lái)漿進(jìn)行徹底的水溶解后過(guò)濾、烘干,以去除一定的雜質(zhì)并維持其細(xì)度在80%~85%之間通過(guò)190目篩,防止了其堵塞管道的可能性。
參考文獻(xiàn)
[1] 關(guān)多嬌,徐有寧,趙海.工業(yè)廢棄物——電石渣作為脫硫劑應(yīng)用的現(xiàn)狀與發(fā)展探討[J].沈陽(yáng)工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2012,(1).
[2] 劉東升.電石渣-石膏濕法煙氣脫硫工藝的應(yīng)用及探討[J].中國(guó)氯堿,2009,(2).
作者簡(jiǎn)介:趙光深(1974-),男,神華陜西國(guó)華錦界能源有限公司助理工程師,研究方向:火力發(fā)電廠脫硫系統(tǒng)。
6.1 系統(tǒng)設(shè)備配置來(lái)源
考慮2014年將建設(shè)正式的干粉制漿系統(tǒng),目前思路為盡量利用錦能公司廢設(shè)備、設(shè)施進(jìn)行改造,漿液箱體及粉倉(cāng)利用廢舊水箱改造,給粉機(jī)、插板門(mén)、踏梯、浮球液位計(jì)均采用除灰改造拆除的舊設(shè)備進(jìn)行利用;部分鋼材通過(guò)物資部進(jìn)行領(lǐng)用。
6.2 系統(tǒng)設(shè)備配置規(guī)格
(1)配置氫氧化鈣粉倉(cāng)一個(gè):由上下兩部分組成,上部為3×3×3=27立方(長(zhǎng)×寬×高)箱體,由廢舊水箱切割加固制作,下部錐形下料口,容積為2.5立方左右。(2)配置漿液制備箱一個(gè):箱體為3×3×8.5=76.5立方,用廢舊水箱切割加固制作;箱體配置攪拌器2臺(tái)。(3)箱體漿液輸送:考慮氫氧化鈣粉內(nèi)含部分雜質(zhì),漿液直接進(jìn)入漿液供應(yīng)箱會(huì)導(dǎo)致漿液供應(yīng)管道堵塞問(wèn)題,所以采取通過(guò)制備間地溝自流至制備間地坑,再通過(guò)地坑泵將漿液打入漿液供應(yīng)箱,通過(guò)地溝時(shí)部分粗顆粒沉降,定時(shí)進(jìn)行清理地溝。
7 效果評(píng)價(jià)
2014年5月4日建設(shè)完畢并投運(yùn),投運(yùn)機(jī)組為#3、#4機(jī)組,期間#4機(jī)組有檢修工作,其中#3機(jī)組5月份整體使用,結(jié)合系統(tǒng)投運(yùn)及機(jī)組運(yùn)行情況,以#3機(jī)組3月份臨時(shí)系統(tǒng)未投運(yùn)情況與臨時(shí)系統(tǒng)投運(yùn)后5月份情況進(jìn)行比對(duì)。通過(guò)前期對(duì)石灰石與電石粉成分的化驗(yàn)比對(duì)分析,電石粉的成分較好,可以作為脫硫劑選用。
7.1 經(jīng)濟(jì)性分析
7.1.1 石灰石耗量分析。3月份根據(jù)#3機(jī)組燃煤量與發(fā)電量計(jì)算實(shí)際消耗石灰石2155.5噸,平均消耗量為5.34g/kWh;5月份應(yīng)消耗石灰石為1940噸;實(shí)際使用電石渣1238噸,按照氫氧化鈣與石灰石當(dāng)量折合石灰石為1733.2噸。石灰石平均消耗為4.68g/kWh,電石粉平均消耗量為3.35g/kWh;使用量明顯降低;根據(jù)我廠石灰石與目前使用電石粉價(jià)格對(duì)比節(jié)約材料費(fèi)17.25萬(wàn)元。根據(jù)上料系統(tǒng)、磨機(jī)設(shè)備、人工成本、維護(hù)成本、運(yùn)行綜合電耗等計(jì)算每磨制1噸石灰石約需36.3元??傆?jì)節(jié)約費(fèi)用24.29萬(wàn)元。
7.1.2 電耗。僅對(duì)一個(gè)月來(lái)停運(yùn)循環(huán)泵分析,3月份停運(yùn)#3吸收塔#1循環(huán)泵90小時(shí),節(jié)電9.23萬(wàn)kWh,5月份停運(yùn)#3吸收塔#1循環(huán)泵250小時(shí),節(jié)電25.4萬(wàn)kWh,其他輔助設(shè)備運(yùn)行方式一致,不作統(tǒng)計(jì)。
7.2 系統(tǒng)參數(shù)分析
7.2.1 脫硫效率。通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比,采用電石粉替代石灰石作為吸收劑,脫硫裝置在工況基本一致時(shí),脫硫效率平均可提高2%~3%,pH值略低于試驗(yàn)前,最高脫硫效率可達(dá)98%以上。
7.2.2 pH值調(diào)整靈活。由于電石粉的主要成分為Ca(OH)2,它屬于一種中強(qiáng)堿,活性較強(qiáng),極易與硫酸等酸性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),所以補(bǔ)入吸收塔后對(duì)pH值調(diào)整靈活,適應(yīng)性強(qiáng),在脫硫入口SO2發(fā)生變化時(shí)調(diào)整反應(yīng)速度較快,確保脫硫效率與SO2排放濃度??傮w試驗(yàn)期間pH值維持穩(wěn)定,保持了較高的脫硫效率,同時(shí)停運(yùn)了一臺(tái)漿液循環(huán)泵。既保證了環(huán)保指標(biāo)的正常排放,同時(shí)節(jié)電效果顯著。
7.2.3 石膏檢測(cè)。我廠的石灰石法脫硫的石膏純度一般在90%左右,品質(zhì)較好,作為水泥輔料利用價(jià)值較高。因此在電石粉試驗(yàn)期間也特別關(guān)注石膏的品質(zhì),通過(guò)連續(xù)跟蹤其石膏純度最高可以達(dá)到95%左右,通過(guò)與化工廠技術(shù)人員溝通,電石粉脫硫后的石膏完全可以作為水泥輔料利用。所以在石膏的回收利用上又邁出了新的一步,解決了電廠固體廢物處理的難題。7.3 安全性分析
解決了由于無(wú)備用磨機(jī)長(zhǎng)期欠修問(wèn)題,同時(shí)消除了因?yàn)槟C(jī)突發(fā)故障時(shí)導(dǎo)致環(huán)保指標(biāo)超標(biāo)及機(jī)組停運(yùn)的隱患。由于電石粉本身作為化工廠的廢料,其含有的雜質(zhì)離子較多、簡(jiǎn)單溶解后石灰石煅燒過(guò)程不徹底而余留的石灰石顆粒及氫氧化鈣顆粒會(huì)造成管路堵塞、設(shè)備磨損、石膏純度下降等。該電石粉在其生產(chǎn)工藝期間配置了完備的預(yù)處理系統(tǒng),先對(duì)來(lái)漿進(jìn)行徹底的水溶解后過(guò)濾、烘干,以去除一定的雜質(zhì)并維持其細(xì)度在80%~85%之間通過(guò)190目篩,防止了其堵塞管道的可能性。
參考文獻(xiàn)
[1] 關(guān)多嬌,徐有寧,趙海.工業(yè)廢棄物——電石渣作為脫硫劑應(yīng)用的現(xiàn)狀與發(fā)展探討[J].沈陽(yáng)工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2012,(1).
[2] 劉東升.電石渣-石膏濕法煙氣脫硫工藝的應(yīng)用及探討[J].中國(guó)氯堿,2009,(2).
作者簡(jiǎn)介:趙光深(1974-),男,神華陜西國(guó)華錦界能源有限公司助理工程師,研究方向:火力發(fā)電廠脫硫系統(tǒng)。