專利名稱：石灰石濕法煙氣脫硫添加劑性能評價方法
技術領域：
本發明涉及一種石灰石濕法脫硫添加劑的性能評價方法。
背景技術：
石灰石濕法脫硫工藝是目前火力發電廠燃煤機組中應用最為廣泛的脫硫工藝，為解決脫硫系統因燃煤硫分過高導致的脫硫效率不達標或者SO2排放濃度不達標等問題；以及運行情況良好的系統的節能需求，對使用添加劑提升脫硫效率或減少循環漿液泵運行數量實現節能的需求應運而生。目前國內各個添加劑的使用者及生產者評價添加劑的方法不盡相同，甚至可以說是區別很大，目前尚未形成一套完整的體系。很多評價方法不僅存在耗用的時間長，評價所需的藥劑耗費量大等問題，且評價時方法不科學、不完整、不系統，使得對添加劑的評價不夠全面、準確，甚至是錯誤的。添加劑的性能指標，包括效率提升幅度、對石膏品質及廢水品質的影響等。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服上述現有技術存在的缺陷，提供一種操作簡易可行、評價測試周期短、添加劑耗用量少、評價指標相對全面的脫硫添加劑性能的評價方法。為此，本發明采用如下的技術方案石灰石濕法煙氣脫硫添加劑性能評價方法，其步驟如下(1)根據需要使用添加劑的脫硫系統的特性及運行狀況，選定評價所需的運行工況；( 實現選定的未加入添加劑和加入添加劑的運行工況，并記錄相關參數，過程中需保證數據統計的準確性、全面性及添加劑添加前后運行條件的匹配；C3)用各個工況添加劑添加后脫硫效率相對于未添加時脫硫效率的提升幅度來評價添加劑對脫硫效果的影響， 同時用石膏品質及脫硫廢水中COD含量來評價脫硫添加劑對脫硫副產品及后續處理工藝的影響，保證評價的全面性。本發明的步驟(1)中，根據使用的脫硫系統及需評價的添加劑，選定評價所需的運行工況。運行工況的選擇與進行實驗的脫硫系統有關，基本上是進行不同負荷段的不同運行漿液循環泵組合工況，且以選擇能夠全面體現實際運行中各種需要使用添加劑的負荷段的工況為原則。具體的就是依據某一脫硫系統的設計硫分，以及實際運行各個負荷段與漿液循環泵組合條件下脫硫系統體現出來的脫硫的能力，選取實際運行工況中脫硫能力不足導致脫硫效率或脫硫排放濃度不達標的工況作為考察添加劑使用效果的工況。本發明的步驟( 在選定的工況統計添加劑添加前后脫硫效率等參數的變化，數據統計的科學性及添加劑添加前后運行條件的匹配程度是在評價過程保證考察添加劑性能指標時準確性的必要條件。
考察脫硫添加劑的性能評價最重要的是對脫硫效率提升幅度的考察，脫硫系統的脫硫效率與入口 SO2濃度、吸收塔的PH值、發電機組負荷數值、漿液循環泵運行組合等條件有著十分密切的關系。一旦其中某一個參數偏差很大，就會對添加劑提升脫硫幅度產生影響。只有保證這些條件的相似，才能保證脫硫效率的變化是由添加劑的加入引起的，從而保證實驗結果的客觀性。因此在按需要確定了實驗工況后，添加劑加入前后一定要在相同漿液循環泵的運行組合，相近的入口 SO2濃度、吸收塔的pH值、發電機組負荷數值條件下來比較脫硫效率的變化。發明人推薦在加入添加劑之前按所選定的若干工況運行，得出各個工況未加入添加劑前的空白實驗的脫硫效率及其他參數。為保證考察添加劑對脫硫效果提升時的準確性，除了添加劑添加前后運行條件的完全匹配之外，還需要精準的數值統計。一般進行的實驗中多是記錄瞬時數據，這種方式具有一定的片面性和隨機性，可能對實驗的結果造成較大的偏差。因此需要采取在確定實現的工況條件下采用DCS系統嚴格按每一分鐘獲取一個數據點，統計時間段內平均值的方法，來保證數值統計的準確性和全面性。本發明的步驟C3)根據已經選定的若干實驗工況，通過統計數據的匯總比較、對脫硫副產物石膏的品質變化分析以及脫硫廢水COD含量變化分析，得出脫硫添加劑的性能評價。本發明采用下述方法來判定脫硫添加劑性能1)脫硫效率的提升幅度。脫硫效率的提升幅度定義為使用脫硫添加劑后某一工況下的脫硫效率與未加入脫硫添加劑的相似工況下的脫硫效率的差值，單位為％。“相似工況”定義為相同漿液循環泵的運行組合，相近的入口 SO2濃度、吸收塔的PH值、發電機組負荷數值條件下的工況。所需要比對的工況包括本發明的步驟(1)確定的不同負荷及不同漿液循環泵組合的所有工況。2)石膏品質的變化。添加劑使用的性能評價除了對脫硫效率的提升作用還應考慮其對脫硫副產品石膏品質的影響。需要考察的是石膏中CaC03、CaSO4 · 2H20、CaSO3 · 1/2H20的含量的變化。3)脫硫廢水中COD含量變化。添加劑多為有機酸類物質，其在脫硫系統中的應用會對脫硫廢水的水質有一定影響，尤其是廢水中COD (化學需氧量)的含量影響最大，同時COD也是脫硫廢水指標中較為重要的一個，因此需要對脫硫廢水品質的變化進行評價。本發明通過明確的運行工況選擇標準、準確的數據統計方式、添加劑添加前后運行參數的匹配、性能評價指標的選擇，能夠更為科學、準確的評價脫硫添加劑的使用效果， 評價時間大大縮短，藥劑耗費也大大減少。下面結合說明書附圖和具體實施方式
對本發明作進一步說明。
圖1為600MW機組配備的脫硫系統布置圖。圖2為不同運行循環泵組合工況下脫硫系統效率增幅情況。
具體實施例方式石灰石濕法脫硫添加劑的性能評價方法，步驟如下(1)根據使用的脫硫系統及需評價的脫硫添加劑，選定評價所需的運行工況；(2)依照選定運行工況運行，統計出各運行工況添加劑添加前后脫硫效率等各個參數，過程中需保證數據統計的準確性、全面性及添加劑添加前后運行條件的匹配程度；(3)用各個工況添加劑添加后脫硫效率相對于未添加時脫硫效率的提升幅度來評價添加劑對脫硫效果的影響，同時用石膏品質及脫硫廢水COD含量等指標評價添加劑對脫硫副產品及后續處理工藝的影響。下面將上述方法應用于具體機組的脫硫系統中。1)脫硫系統簡介脫硫添加劑應用機組為600MW機組，其脫硫系統采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝， 設有氣氣換熱器(GGH)，為一爐一塔設置，配備有A、B、C共3臺吸收塔漿液循環泵，設計煤種和校核煤種的含硫量分別為0. 37%。設計效率均為95%，保證效率不小于90%。系統布置如圖1所示。2)實驗工況的確定實驗工況的確定以選擇能夠全面體現實際運行中各種需要使用添加劑的負荷段的工況為原則。在實際運行中，其燃煤硫分經常會超出設計煤種含硫量(0. 37% )，在600MW 以下負荷時，僅可以保證在三臺循泵運行的狀態下達到95%以上的脫硫效率，即使停運最底層的C泵，脫硫效率也基本達不到90%的脫硫效率。因此實驗中選用的600MW負荷下不同漿液循環泵組合的工況，及ABC泵同時運行，AB、AC、BC泵分別同時運行共四個工況。3)實驗實施內容3. 1未加入添加劑前空白工況的確認為了與加入添加劑后各運行工況的脫硫效率進行比對，需進行以上工況不加入添加劑時的脫硫效率實驗，因此在未加入添加劑前依次進行該工況的實驗并記錄參數。如果擔心實驗時間較長容易因實驗期間其他參數的變化帶來工況匹配的不準確，可以在以前的運行記錄中選取“相似工況”條件下未加入脫硫添加劑的脫硫效率數值作為空白工況的脫硫效率，這里的重點就是保證添加前后數據選取的條件，即前述定義的“相似工況”。3. 2脫硫添加劑的添加及用量在發電機組和脫硫系統運行參數相對穩定的工況下進行添加劑的初次加入。第一次脫硫添加劑添加量的確定依據為添加劑廠家推薦的吸收塔漿液中藥劑濃度進行添加。本添加劑只起催化作用，損耗只產生于石膏及脫硫廢水外排的攜帶，因此后續添加量按照廠家指導劑量補充。3. 3加入添加劑后實驗工況的確認要求實驗前FGD主要參數已達到穩定，如吸收塔漿液PH值、吸收塔漿液池內漿液濃度、石灰石漿液濃度等。脫硫系統DCS系統上所有主要監測儀表顯示正常。每臺機組脫硫系統和其公用系統運行正常。實驗期間脫硫系統主要設備穩定運行，旁路檔板全關。且在加入添加劑后盡量在統計數據時段內將添加后的工況調整為添加前統計數據時段的“相似工況”。3. 4實驗數據的統計
通過比較“相似工況”運行條件下加入添加劑后的脫硫效率與未加入添加劑時的脫硫效率的，得出各個事先確定的運行工況的脫硫提升幅度，進行匯總統計，評價脫硫添加劑的使用效果。5、實驗過程中的取樣分析在脫硫添加劑加入后，分別對脫硫副產物石膏以及脫硫廢水進行取樣分析，取樣周期依實驗持續時間及評價方的需求而定。石膏需要分析的成分包括中CaC03、CaS04*2H20、 CaSO3 · 1/2H20的含量，脫硫廢水需要分析的成分主要是廢水中COD的含量。添加劑性能評價如下1、脫硫效率提升幅度實驗中將各個不同泵組合的工況時間段內的數據每分鐘取一個數據點，再將該工況時間段內的數據做平均，得出該工況的實驗數據，如表1所示。表1脫硫系統不同運行漿液循環泵組合工況實驗結果
權利要求
1.石灰石濕法煙氣脫硫添加劑性能評價方法，其步驟如下1)根據需要使用添加劑的脫硫系統的特性及運行狀況，選定評價所需的運行工況；幻實現選定的未加入添加劑和加入添加劑的運行工況，并記錄相關參數，過程中需保證數據統計的準確性、全面性及添加劑添加前后運行條件的匹配；；3)用各個工況添加劑添加后脫硫效率相對于未添加時脫硫效率的提升幅度來評價添加劑對脫硫效果的影響，同時用石膏品質及脫硫廢水中COD含量來評價脫硫添加劑對脫硫副產品及后續處理工藝的影響。
2.根據權利要求1所述的石灰石濕法煙氣脫硫添加劑性能評價方法，其特征在于，步驟1)運行工況的選擇以能夠全面體現實際運行中各種需要使用添加劑的負荷段的工況為原則。
3.根據權利要求2所述的石灰石濕法煙氣脫硫添加劑性能評價方法，其特征在于，步驟1)運行工況選擇的具體要求是依據某一脫硫系統的設計硫分，以及實際運行各個負荷段與漿液循環泵組合條件下脫硫系統體現出來的脫硫的能力，選取實際運行工況中脫硫能力不足導致脫硫效率或脫硫排放濃度不達標的工況作為評價添加劑使用效果的工況。
4.根據權利要求1所述的石灰石濕法煙氣脫硫添加劑性能評價方法，其特征在于，步驟2)中，在實現選定的工況條件下，添加劑加入前后在相同漿液循環泵的運行組合、相近的入口 SO2濃度、吸收塔的PH值、發電機組負荷數值條件下來比較脫硫效率的變化。
5.根據權利要求1所述的石灰石濕法煙氣脫硫添加劑性能評價方法，其特征在于，步驟2)中，在實現選定的工況條件下，采用DCS系統按每一分鐘獲取一個數據點，統計時間段內平均值的方法，來保證數據統計的準確性和全面性。
6.根據權利要求1所述的石灰石濕法煙氣脫硫添加劑性能評價方法，其特征在于，步驟3)中，脫硫效率的提升幅度定義為使用添加劑后，某一工況下的脫硫效率與未加入脫硫添加劑的相似工況下的脫硫效率的差值，單位為％ ；相似工況的定義為相同漿液循環泵的運行組合，相近的入口 SO2濃度、吸收塔的pH值、發電機組負荷數值條件下的工況。
全文摘要
本發明涉及一種石灰石濕法煙氣脫硫添加劑的性能評價方法。目前評價脫硫添加劑性能所需的藥劑耗費量大等問題，且評價方法不科學、不完整、不系統，使得對添加劑的評價不夠全面、準確。本發明的評價步驟如下1)根據需要使用添加劑的脫硫系統的特性及運行狀況選定評價所需的運行工況；2)實現選定的未加入添加劑和加入添加劑的運行工況，并記錄相關參數；3)用各個工況添加劑添加后脫硫效率相對于未添加時脫硫效率的提升幅度來評價添加劑對脫硫效果的影響，同時用石膏品質及脫硫廢水COD含量指標評價添加劑對脫硫副產品及后續處理工藝的影響。本發明能夠更為科學、準確的評價脫硫添加劑的使用效果，評價時間大大縮短，藥劑耗費也大大減少。
文檔編號G01N33/00GK102419359SQ20111026276
公開日2012年4月18日 申請日期2011年9月6日 優先權日2011年9月6日
發明者嚴雨帆, 張巖, 李治國, 田 浩, 祝酈偉, 金東春 申請人:浙江省電力試驗研究院