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摘要:
针对华能某电厂石灰石—石膏湿式脱硫系统增容改造项目，以电厂#5机组脱硫系统为例，对电厂#5机组脱硫吸收塔添加增效剂后，进行现场试验，试验结束后，对试验期间运行工况进行了分析和总结，为脱硫系统的节能、经济运行提供参考依据关键词：燃煤电厂；脱硫增效剂；吸收塔浆液品质；脱硫效率；脱硫耗电率；节能优化。
1电厂#5机组脱硫系统运行情况简介电厂目前环保设施完备，烟气尾气处理方式为烟气-SCR脱硝-电除尘-石灰石/石膏湿法脱硫-烟囱，本次试验针对三期#5机组，机组容量MW，一炉一塔设置。设计燃煤硫份1.6%，实际燃煤硫份2.4%，设计入口硫份mg/Nm3，实际入口SO2浓度可达到mg/Nm3及以上，出口SO2浓度控制在35mg/Nm3以下。由于脱硫系统入口硫份长期超过设计值，造成脱硫系统净烟气指标控制难度较大，出口硫份接近限值，没有安全裕量,吸收塔密度居高不下，浆液品质较差等一系列问题。
#5脱硫吸收塔内径19米，浆液高度11-12米，吸收塔容积m3左右，配有5台浆液循环泵，功率为-kW，日常运行5台浆液循环泵，浆液PH控制在4.8-5.5之间，浆液密度控制在-kg/m3，但在实际运行中，当含硫量超过设计值时，吸收塔PH值经常保持在6左右，吸收塔密度最高超过kg/m3，严重影响脱硫系统的安全经济运行。
2增效剂性能试验的目的1、在现有的运行条件下，添加适量的增效剂可以提高石灰石的利用率，浆液反应活性提高能够大幅提高系统燃煤硫份适用范围，解决入口硫份超过设计值时难以控制出口硫份的情况；
2、在较低负荷的情况下，可以停运一台浆液循环泵，降低厂用电率；
3、在较低负荷较低硫份的情况下，可以停运两台浆液循环泵，大幅降低厂
用电率；
4、在五台浆液循环泵全部开启的情况下，由于石灰石利用率大幅提高，可
以减少石灰石浆液使用量，降低浆液密度，减轻浆液循环泵的耗能。
3增效剂原理的说明增效剂的作用如图所示，其参与了反应中的三个步骤：
提高二氧化硫气液传质速率，在气液界面处增效剂能够结合SO2溶解产生的大量H+离子，使H+离子从液膜传递到液相主体，浆液PH也不会因SO2的溶解而下降过快，同时气相阻力减小，促进SO2吸收，强化对二氧化硫的吸收从而提高脱硫效率。由于固体CaCO3在水中的溶解度很低，脱硫增效剂的加入增强了液膜传质因子，可以促进CaCO3的溶解从而提高其解离速率。使用脱硫增效剂，药剂本身对反应过程具有催化作用，促进反应正向进行，从而提高脱硫效率。
4投加记录日期
时间
加药量kg
01/12
14:30
01/13
14:30
01/14
14:00
01/15
14:00
电厂高效脱硫增效剂试验#5塔加药记录
试验从年01月12日开始，根据计算浓度调整药剂加入量。（根据废水排量来选择加药量，试验期间每日正常补充6袋药剂,-KG。根据废水量及效果观察，后期长期使用时，可以根据废水排量及负荷、硫份适当调整药剂添加量）。试验首投2.0吨，分三次加入，01月12日14:30-15:30期间加入脱硫增效剂2吨。
5实验数据与分析5.1投加量分析于01月12日14:30-15:30期间向5#塔添加2吨脱硫增效剂，01月13-15日每日补充药剂量-公斤，试验期间加药量总共为2.5吨。
5.2实验数据分析A、年01月12日14:30，在#5脱硫系统入口SO2浓度基本相同，负荷-MW之间，系统添加初始投加2吨脱硫增效剂后，出口SO2浓度迅速降低，从10mg/Nm3降低至3mg/Nm3，减排效果非常明显，达到50%以上。以下为加药前后对比图。
加药前
加药后
B、年01月12日14:30加完脱硫增效剂后，出口持续降低，停运浆液循环泵B，继续添加药剂，15:30加完2吨，出口继续降低至0.00mg/Nm3，故停运浆液循环泵C，出口稳定在10以下mg/Nm3。以下为现场运行图片。
四台浆液循环泵运行（出口硫份0.0mg/Nm3）
三台浆液循环泵运行（出口硫份9.61mg/Nm3）
C、年01月12日15:45，#5机组负荷接近满负荷（MW），与#6机组相比，少运行了两台浆液循环泵。
#5机组满负荷三台泵运行
#6机组满负荷五台泵运行
D、年01月12日晚19:00开始启动脱水，#5与#6机组共用滤液水箱，会根据液位调节两个吸收塔的浆液。由于#6机组脱硫吸收塔未添加脱硫增效剂，回收水进入#5吸收塔后会减弱增效剂效果，所以明显年01月13日脱硫效果比年01月12日要降低，但仍然能够保证效果。
在较低负荷时停运一台浆液循环泵，低负荷低硫份时停运两台浆液循环泵，达到节能的目的。以下为三台泵运行时的运行画面。
E、在试验期间，五台浆液循环泵运行时，在持续不停脱石膏的情况下，由于脱硫增效剂的加入，导致石灰石利用率增加，浆液中存在的未参与反应的石灰石减少，密度会有所下降；同时，在反应加快的过程中，石膏的生成速度会加快，浆液中石膏生成会加快，石膏增多，若氧化风机出力跟不上，浆液密度会有一定的上升；具体密度变化曲线见以下图表分析。
F、在添加脱硫增效剂期间，01月12日、13日、14日都停运浆液循环泵12小
时左右（一台或两台），相比五台循环泵，总的运行电流降低很多，为五台全部运行的五分之三至五分之四之前，节能效果非常明显。具体节能效果见以下图表分析。
上图为试验前后（1.10-1.14）#5机组负荷及入口硫份趋势变化图，由上图可以看出:试验前后负荷及硫份不稳定，处于持续变化中，但是总体变化趋势不大，并且负荷高时，硫份偏低，负荷低时，硫份偏高，故试验前后数据可以用于效果对比。
上图为试验期间脱硫效率变化趋势图，从图中可以看出，在试验期间每日平均脱硫效率在稳定上升。
上图为试验期间浆液密度及pH变化趋势图，从图中可以看出，加入增效剂后浆液密度明显降低，为石灰石利用率提高所致；浆液PH明显降低，为石灰石利用率降低，浆液中石灰石量减少所致。
上图为试验期间浆液中氯离子浓度及脱硫剂耗量趋势图，可以看出，氯离子浓度变化不大，并且有一定程度的降低，说明脱硫增效剂的添加并没有增大浆液中的氯离子浓度；脱硫剂石灰石的耗量变化不大，有一定程度的降低，说明脱硫增效剂在停泵节能的同时，对浆液耗量没有影响。
上图为试验期间脱硫系统厂用电率的变化趋势图，由上图可以看出，使用脱硫增效剂后，厂用电率明显下降。在年01月12日初始投加脱硫增效剂后，厂用电率下降至1.%，比加药前的1.%降低了0.%。01月13日、01月14日厂用电率也有一定程度的降低，但是由于在滤液水箱中#5、#6塔回收水会有一定程度的混合，导致药剂效果没有那么明显。
5.6每日药剂损失分析试验期间，01月12日到01月15日观察脱硫系统运行情况及脱硫增效剂浓度测试得出，每天大概损失-KG左右药剂，约等于6-8袋药剂。
6结束语1、使用脱硫增效剂后，厂用电率明显下降，吸收塔浆液品质明显改善，脱硫效率明显提高，长期定量添加增效剂，有利于脱硫系统安全经济运行。
2、在年01月12日初始投加脱硫增效剂后，#5机组脱硫系统厂用电率降低了0.%，长期定量添加增效剂，有利于脱硫系统的节能工作。
3、长期定量添加增效剂，会大幅提高电厂脱硫系统燃煤硫份适用范围，解决入口硫份超过设计值时难以控制出口硫份的情况，有助于电厂的节能减排工作顺利进行。
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