脱硫剂的对比试验
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作者: 祁振强
[摘 要]一直以来环保对二氧化硫排放总量控制要求相当严格。我公司为确保回转窑二氧化硫排放达到要求，在加强燃煤控制、工艺调整、技术改造的同时，在脱硫装置使用了新的的高效脱硫剂，与以前用的脱硫剂进行了对比试验。本文主要通过介绍使用高效脱硫剂与普通脱硫剂进行的实验对比情况，做出数据分析，得出结论：使用高效脱硫剂可以在最大程度上确保环保达标，而且可以降低脱硫剂的使用量、水电用量、维护费用和脱硫灰的处置费用，从而实现了降低生产成本提高运行效率。
[关键词]脱硫剂 排放标准 成本 费用
中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）31-0362-01
我公司1#―4#回转窑烟气脱硫系统采用ALSTOM公司干法NID脱硫除尘一体化技术，与主体设备同步建设。在装置运行初期，脱硫装置不断暴露出一些问题，难以达到长周期和达标运行。针对这一情况，我公司成立脱硫攻关小组，对脱硫系统存在的问题进行认真研究，开展扎实有效的攻关和考察、论证等工作，并与厂家协调，对这套脱硫装置先后进行了一系列的设备、工艺改造，2012年总体运行情况较为稳定，初步实现了稳定、长周期运行，并且达到了烟囱出口二氧化硫排放小于400 mg/Nm3。
环保要求对二氧化硫排放总量进行控制，对这套脱硫装置提出了新的要求。
为确保回转窑二氧化硫排放达到新的要求，在加强燃煤控制、工艺调整、技术改造的同时，2013年10月18日-10月28日，在脱硫装置使用了新的的高效脱硫剂，与以前用的脱硫剂进行了对比试验，以前使用的是普通竖窑生产的白灰做的脱硫剂。
试验结论：（表1）
以下是前后脱硫对比试验情况：
试验期间煤质情况：（表2）
高效脱硫剂使用2013年10月18日至10月28日共231小时。
试验前将循环灰部分清空，231小时消耗脱硫剂433.58吨，脱除SO2共199吨，脱硫剂中有效氧化钙含量88.89%，活性三分钟温升为49℃。试验期间平均入口浓度为2501 mg/Nm3，出口浓度为273 mg/Nm3，平均脱硫效率89%。实际每小时供给脱硫剂1.87吨。
普通脱硫剂取2013年10月8日至10月18日共211小时。
211小时消耗脱硫剂544吨，脱除SO2共170吨。脱硫剂中有效氧化钙79.48%，活性三分钟温升为30.67℃。试验期间平均入口浓度为2286 mg/Nm3，出口浓度为316 mg/Nm3，平均脱硫效率86%。实际每小时供给脱硫剂2.58吨。（表3）
试验数据分析：
1、试验期间，回转窑运行稳定，脱硫塔入口烟温平均为124℃左右；脱硫脱硫剂质量稳定；煤质较为稳定，硫含量为1.02%，入口二氧化硫浓度平均值在2400 mg/Nm3以下，炉脱硫效率88.3%，出口二氧化硫浓度平均值达标。
2、试验期间，脱除1吨二氧化硫，高效脱硫剂用量为2.18吨，以前普通脱硫剂为3.2吨。按有效钙折算钙硫比分别为2.11和2.91。可见高效脱硫剂脱硫效率较高，氧化钙得到有效使用。
3、试验期间，脱硫系统运行稳定，职工调整相对精心，脱硫灰中的有效成分比试验前明显降低。（主要调整数据：湿度由45%改为48%，反应器出口温度稳定在70℃左右）。
4、影响脱硫达标的因素分析
（1）煤含硫量 小于1.2%，入口二氧化硫浓度不超过2600 mg/Nm3。
（2）脱硫剂3个指标依次为：细度、三分钟温升、有效钙（或全钙含量）。
细度>200目，温升高，钙含量合格的脱硫剂可提高脱硫效率，降低石灰用量；试验期间，脱硫使用高效脱硫剂，入口不高于3000 mg/Nm3，能够保证出口稳定达标；而使用普通脱硫同期在入口超过2600 mg/Nm3时就不能够保证稳定达标。在控煤质基础上，考虑性价比我们制定脱硫剂质量标准：细度>200目，三分钟温升不小于45℃，有效钙不小于85%。
（3）工艺参数
排烟温度：回转窑排烟温度控制范围区间125-140℃
脱硫入口烟温在120～135℃之间时，脱硫反映能够在较为适宜的温度、适度下进行，脱硫率较高。低于此温度时烟气适度不够，高于此温度时又无法控制到70℃的反应温度，脱硫效果都不好。
（4）设备稳定性
NID脱硫除尘一体化系统是一个高度受控的自动化系统，工艺特点决定了本系统难以用手动控制，这对设备的可靠性要求很高。整个烟气系统重要的仪表主要有反应器前后的温度传感器、压力传感器、流化底仓料位开关、消化水混合水的流量计等。系统重要的控制设备主要有消化水、混合水的气动调节阀、循环灰及石灰的螺旋给料机变频调速器等。这些仪表包括各烟气差压取样装置及管线都需要定期检查和清洁（这些设备的正确工作对系统的安全运行至关重要）。
需进一步完善压缩空气系统。
（5）采用高效脱硫剂对设备运行稳定的影响
采用高效脱硫剂之后，由于脱硫剂的用量减小，对脱硫设备的磨损显著减小；消化器电流较为稳定，铰刀磨损减轻。同时由于脱硫剂消化较好，试验期间消化器内部板结情况明显减轻，对设备的稳定运行起到了明显的作用。同时脱硫剂用量减少，相应的脱硫灰生成量显著减小，因此脱硫仓泵的运行频率显著减小，减低了设备的维护率，同时压缩空气的耗量明显降低。
同时，脱硫剂和脱硫灰的减小，对袋除尘器的压力有所减小，袋除尘能够在一个相对宽松的环境中效率能够提高，布袋除尘器的压差得以降低，对布袋的喷吹频率降低，减轻了布袋因频繁喷吹造成的磨损。
（6）使用高效脱硫剂减少了脱硫灰的生成，降低脱硫成本
脱硫利用高效脱硫剂，相对于普通脱硫剂对比，每脱除一吨SO2，少用脱硫剂1.02吨；而每使用一吨脱硫剂，生成的脱硫灰在3吨左右。按照每月脱硫脱除500（根据每月的报表统计得出的数据）吨的量计算，每月可以少生成脱硫灰1500吨，每年可以减少18000吨的脱硫灰生成量。按照每处置一吨脱硫灰花费27.27元来计算，每年因此减少的处置脱硫灰的成本49万。
所以，利用高效脱硫剂可以有效地提高效率，降低成本。
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