硅胶加热膜
[摘
聂鹏飞，王洋，吴学民
河北大唐国际王滩发电有限责任公司，河北唐山063611
要]基于某600M W机组石灰石一石膏湿法烟气脱硫装置实际满负荷运行参数，对脱硫装置工艺水的用途和消耗进行分析和计算，并建立了水平衡图。分析表明，脱硫系统的水平衡与锅炉烟气量、脱硫装置入口和出口烟气温度等密切相关，吸收塔内蒸发水量占系统水耗的90％以上。对此，提出了降低入口烟气温度、采用低温省煤器、引入输煤冲洗水制浆、收集利用烟囱和烟道内的凝结水等节水措施。 [关键词]600M W机组；湿法脱硫；水耗；水平衡；锅炉烟气；烟气温度
[中图分类号]X703．1
[文献标识码]A
[文章编号]1002—3364(2012)10—0035—03
[D O I编号]10．3969／j．i ssn．1002—3364．2012．10．035
W A T E R C O N SU M PT I O N O F W E T FG D D E V I C E FO R600M W U N I T S
N I E Pengf ei，W A N G Y ang，W U X uem i n
H ei bei D at ang I nt er nat i onal W angt an Pow er G ener at i on C o．L t d．，T angs han063611，H ei bei Pr ovi nce，C hi na
A bs t r act：T he appl i cat i on and cons um pt i on of pr oces s w at er f or des ul f ur i zat i on devi ce w er e anal yzed and cal cul at ed，based on act ual oper at i ng dat a of l i m es t one—gyps um w et f l ue gas des ul f ur i zat i on equi p—m ent f。r a600M W uni t under f ul l l oad condi t i on，and t he w at er bal ance di agr am w as es t abl i shed，t oo．A nal ys i s i ndi cat es t hat，t he w at er bal ance of des ul f ur i zat i on s ys t em i s cl osel y r el at ed t o par am et er s s uch as f l ue gas f l ow of t he boi l er，i nl et and out l et t em per at ur e of t he des ul f ur i zat i on uni t，and SO on．T he auant i t y of evapor at ed w at er i n t he abs or ber ac c ount s f or m or e t han90per cent of t he s ys t em w a—t er cons um pt i on．Fi nal l y，t he cor r es pondi ng w at er—s avi ng m eas ur es ar e put
f or w ar d．For exam pl e，10W er t he t em per at ur e0f i nl et gas；use10W—t em per at ur e econom i zer；i nt r oduce coal—w as hi n
g w at er i nt o l i r aest one s l ur r y m aki ng；col l ect and m ake us e of condens at e w at er i n t he chi m ney and f l ue，et c．
K ev w or ds：600M W uni t；w et f l ue ga s des ul f ur i zat i on；w at er cons um pt i on；w at er bal ance；f l ue gas；boi l—er；t em per at ur e
某电厂2×600M w机组脱硫系统于2006年6月投运，采用石灰石一石膏湿法脱硫工艺，吸收塔采用喷淋塔形式，无烟气换热器(G G H)，外购石灰粉。本文根据脱硫装置的实际运行情况对其水耗进行分析和计算，并提出了相应的节水措施。
收稿日期：2011—10—17
作者简介：I i i N T：(1983一)，男，河南新乡人，毕业于华北电力大学，工程师，主要从事火电厂脱硫技术的监督与设备点检。E—m ai l：dani a0433@163．C01T I
<
o
一
厶
Z
o
j
o 热能科学研究
／，．§．；热力发电．二O=一
警热争翳三学}研§究
。
第
41
卷
第
10
期
91脱硫装置工艺用水
无G G H湿法脱硫系统的工艺水主要由工艺水泵
和除雾器冲洗水泵提供，其系统构成见图1。脱硫装
烟气事故喷淋“
除雾嚣冲洗-
氧化空气冷却水9
浆液循环泵冲洗“
搅拌器冲洗_
真空皮带脱水机一
回收浆液箱-
旋流器溢流箱扣
石膏脱水区浆液池9
事故浆液箱一
2耗水量分析
置的工艺用水主要包括：石灰石浆液制备用水、除雾器
冲洗水、吸收塔工艺补水、真空皮带脱水机用水、浆液
管道冲洗用水、氧化风机及氧化空气冷却用水、入口烟
气事故喷淋水等。
图1脱硫工艺永系统
表1为1号机组脱硫装置8月份满负荷运行数据
统计，以此为基础计算系统耗水量。
表11号机组脱硫装置8月份运行数据
项Et数值
机组运行小时数／h
机组利用小时数／h
脱硫系统运行小时数／h
脱硫总用水量／t
制浆系统用水量／t
脱硫废水排放量／t
吸收塔入口平均烟气温度／'c
吸收塔出口平均烟气温度／'c
石灰粉耗量／t
石膏产生量／t
石膏平均含水率／％
石膏纯度／％
备
水
2．1石灰石浆液制备系统用水
扑克记牌器石灰石浆液密度设计为1200l250kg／m3，对
应的质量分数约为20％～25％。表1中脱硫前全月
溶液聚合
耗量为6794t，计算加水量最大应为40t／h，实际水耗
为34．9t／h。
2．2吸收塔内蒸发
吸收塔出口处饱和水蒸气量取决于烟气在此温度
和压力状态下的含湿量d，根据伯努利方程：
d：622×丝(1)
P8
式中，P。为水蒸气分压，P。为烟气分压。吸收塔出口
处湿烟气压力为0．11M Pa，根据道尔顿分压定律‘“：
扛622×惫@)
由式(2)可见，当吸收塔出El湿烟气的参数一定
时，烟气的含湿量只取决于水蒸气分压的大小，而不同
温度下干饱和水蒸气的分压由A nt oi ne方程可得：
P。EX P(、9．3876一芒麓)(3)
2
2
．，
]
I
O
“
褐
“
丌
∞
姒
“
¨
例
船
M
坨
Ⅲ
㈣
Ⅲ
一
一
一
一
洲
一
一
M
蛇
式中丁为热力学温度，式(3)在290～500K之间适用[2I。
脱硫系统人El干基烟气量(标准状态，6％O：，下同)Q】=2199022m3／h，入El标准状态干烟气密度10—1．344kg／m3；脱硫系统人口湿基烟气量Q2—2376054m3／h；按吸收塔出口烟气平均温度为51．8℃计算，则吸收塔出口处烟气携带的饱和水蒸气量为：M1一Q-×P×d—Q1×l。×622×瓦1TP五w×i0—3
降温剂
—257．6t／h(4)原烟气中携带的水量：
M2—18×12r--广Q。×t0一；：142．2t／h(5)
烟气从脱硫系统携带走的饱和水蒸气量：
M=M2一M L一115．4t／h(6)由式(6)可见，在整个脱硫装置化学吸收反应过程中，烟气在吸收塔内的绝热增湿过程需要消耗大量的水分。吸收塔出口烟气的含水量，与进入吸收塔的烟气量、烟气温度有直接关系。烟气量越大，烟气温度越高，使原烟气达到饱和状态所需的蒸发水量就越大[3_43。
2．3吸收塔出口烟气携带液态水
除雾器可将流经的烟气含液态水量控制在75m g／m3以下，因此净烟气夹带的液态水量为M3—75×Q2X10“一0．2t／h。
2．4石膏结晶水及附着水
根据相对分子质量计算可得石膏结晶水量M4—12230×92％×36／172／678=3．5t／h。石膏表面附着水设计值一般为l o％，但由于真空皮带脱水机出力不足，石膏经二级脱水后水量未能完全脱除且外购石灰粉品质达不到设计要求，烟气中粉尘含量超标等因素，石膏浆液品质与设计偏离较大，石膏实际含水率通常略大于设计值D]。因此计算石膏表面附着水量M5= 12230×14％／678=2．5t／h。
2．5脱硫装置排水
在系统C l一浓度未达到设定最大值时，外排的水量取决于系统内水的利用程度；当系统C l一浓度达到设计最大值时，外排废水量取决于进系统C1的量。经过石膏、废水旋流器后的脱硫废水，其石膏的质量分在1％左右[61，计算可得脱硫废水量M6—3．4t／h。3满负荷下脱硫装置的水平衡
根据上述计算，!号机组满负荷下脱硫装置的水
平衡如图2所示。该脱硫装置设计满负荷水耗为
115t／h，但实际满负荷水耗为125t／h，高出10t／h。
羟基氧化钴这是因为装置设计入门和出舀烟气温度为123℃和
49℃，而实际入口和出E l烟气温度为131℃和
51．8℃，可见人口烟气温度的升高相应增加了吸收塔
内的蒸发水量。
入口烟气含气态水1423出口烟气中含气态水2576
氧化空气冷却水2
除雾器冲洗水60．4
出口妪气夹带液态水0,2
石膏表面附着水2．5
吸收塔工艺补水73
脱
真空泵密封水171硫石膏中结晶水35
设备冷却冲洗水34系脱硫废水排放3，4
统
石灰石浆液制各水349真空泵气体带水O．2
『脱硫前系统水耗267．4脱硫后系统水耗267．4
图2某600M W机组满负荷下脱硫系统水平衡(t／h)
4节水措施
(1)湿法脱硫系统水量损失主要是因为脱硫后净
烟气携带的水分过多，该部分水在净烟道和烟囱中会
有部分凝结，可在净烟道和烟囱底部布置疏水管道将
这部分凝结水输送到吸收塔地坑中，这样既可以避免
冷凝酸液对烟道的腐蚀，又可以补充吸收塔照水。
(2)把浆液循环泵、石灰石浆液泵的机封冲洗水、
管道冲洗水等所有轴封水和冲洗水引入到吸收塔地坑
或石膏排放坑，以重复利用。
(3)确保真空皮带脱水机脱水性能良好，降低石
膏中的含水量。当发现石膏含水量偏大时，及时对石热。膏脱水系统进行调整。嚣三
(4)将其它可利用水引入到脱硫系统，如可将工学
业废水处理水及氢站冷却用水全部汇集进入输煤冲洗鬟．0．水泵房前池，作为厂区输煤系统的冲洗用水。而输煤
。系统冲洗水完全可以替代工艺水作为石灰石浆液制备一用水Ⅲ。热薹
(5)加强监控脱硫系统的冲洗永阀、补永阀等·防留≥止出现阀门关闭不严和内漏的故障。萄|
(6)合理控制除雾器冲洗水时问和间隔，应根据二晏实际工况出最佳的冲洗时间和间隔。O g
(下转第40页)二；
第41卷
第10期
∽。
图2低温过热器灰污曲线
利用神经网络软件生成的炉膛内吹灰器附近水冷
壁局部实时灰污曲线如图3所示。由图3可见，吹灰
使该区域的清洁系数增大，吹灰结束后清洁系数开始
缓慢减小，锅炉运行一段时间后清洁系数下降幅度增
大。这是由于起初较薄的沉积层是由微小颗粒的灰分
组成的，对传热性能影响较小，锅炉运行一段时间后熔
融状态的大颗粒飞灰在薄层外沉积，灰渣层迅速变厚，
导致水冷壁传热性能下降。
当清洁系数降到临界值时吹灰系统自动报警，此
时可根据锅炉运行状态选择是否吹灰，还可通过动态
吹灰即由监测程序根据灰污特征参数来判断何时吹
灰、对哪些受热面进行吹灰以及投运哪几个吹灰器。
采用智能吹灰优化系统后，实现了锅炉受热面的按需
欠灰，年减少吹灰次数约25％。
[1]
[2]
[3]
2：2913：4915：0916：2919：412l：0l22：2
时刻
图3水冷壁灰污曲线
[参考文献]
赵清明，孔令君，郭蓓，等．锅炉智能吹灰优化系统研发与
应用[J]．中国电力，2007，40(2)：36—39．
陈宝康，阎维平，高正阳，等．300M w燃煤电站锅炉受热
面优化吹灰模型的研究与实现[J]．动力工程，2004，
24(4)：485—489．
丁历威．基于神经网络电厂积灰结渣的在线监测[D]．北
京：华北电力大学，2008．
(上接第37页)
(7)由于塔内蒸发水量同吸收塔入口烟气温度基[4]陈志新，蔡振云，胡望明．化工热力学[M]．2版．北京：化
本成线性关系，因此应控制脱硫装置入口烟气温度，可学工业出版社，2005．
在吸收塔入口烟道增加低温省煤器等设备Ⅲ，降低吸[5]聂鹏飞，王洋，王学斌，等·600M W机组湿法脱硫石膏脱收塔内水的蒸发量。水效果影响因素分析[J]·中国电力教育，2011，21：117—
119．
c参考文献，邸3薹：#嚣拦篇淼冀竺}繇鼬龇改
[1]尹连庆，李伟娜，郭静娟·燃煤电厂湿法烟气脱硫系统的
[7]聂鹏飞．王滩电厂脱硫系统经济运行初探[J]．电力科技
水平衡分析[J]-工业安全与环保，2011，37(1)：21—23·
与环保，2010，26(4)：57—59．
[2]刘晖，张洪涛，肖红·水饱和蒸汽压的A n‘。i ne方程常数的
[8]吕明．赵之军，殷国强，等．湿法脱硫系统中降低进口烟气
比较[J]·内蒙古石油化工，2009，13：32—34．
温度节水的分析与试验[J]．动力工程学报，2010，30(9)：
[3]陈敏恒·化工原理[M]·3版-北京：化学工业出版社，
695—698．
9
8
7
6
5
4
3
2
l
O
O
O
O
O
糕幡旱{晕{
藿科学研究一auts
彳弓¨，《w．一．m．一
誓力麓毫．二O I 一
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议