专利名称：石灰石湿法烟气脱硫添加剂性能评价方法
技术领域：
本发明涉及一种石灰石湿法脱硫添加剂的性能评价方法。
背景技术：
石灰石湿法脱硫工艺是目前火力发电厂燃煤机组中应用最为广泛的脱硫工艺，为解决脱硫系统因燃煤硫分过高导致的脱硫效率不达标或者SO2排放浓度不达标等问题；以及运行情况良好的系统的节能需求，对使用添加剂提升脱硫效率或减少循环浆液泵运行数量实现节能的需求应运而生。目前国内各个添加剂的使用者及生产者评价添加剂的方法不尽相同，甚至可以说是区别很大，目前尚未形成一套完整的体系。很多评价方法不仅存在耗用的时间长，评价所需的药剂耗费量大等问题，且评价时方法不科学、不完整、不系统，使得对添加剂的评价不够全面、准确，甚至是错误的。添加剂的性能指标，包括效率提升幅度、对石膏品质及废水品质的影响等。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种操作简易可行、评价测试周期短、添加剂耗用量少、评价指标相对全面的脱硫添加剂性能的评价方法。为此，本发明采用如下的技术方案石灰石湿法烟气脱硫添加剂性能评价方法，其步骤如下(1)根据需要使用添加剂的脱硫系统的特性及运行状况，选定评价所需的运行工况；( 实现选定的未加入添加剂和加入添加剂的运行工况，并记录相关参数，过程中需保证数据统计的准确性、全面性及添加剂添加前后运行条件的匹配；C3)用各个工况添加剂添加后脱硫效率相对于未添加时脱硫效率的提升幅度来评价添加剂对脱硫效果的影响， 同时用石膏品质及脱硫废水中COD含量来评价脱硫添加剂对脱硫副产品及后续处理工艺的影响，保证评价的全面性。本发明的步骤(1)中，根据使用的脱硫系统及需评价的添加剂，选定评价所需的运行工况。运行工况的选择与进行实验的脱硫系统有关，基本上是进行不同负荷段的不同运行浆液循环泵组合工况，且以选择能够全面体现实际运行中各种需要使用添加剂的负荷段的工况为原则。具体的就是依据某一脱硫系统的设计硫分，以及实际运行各个负荷段与浆液循环泵组合条件下脱硫系统体现出来的脱硫的能力，选取实际运行工况中脱硫能力不足导致脱硫效率或脱硫排放浓度不达标的工况作为考察添加剂使用效果的工况。本发明的步骤( 在选定的工况统计添加剂添加前后脱硫效率等参数的变化，数据统计的科学性及添加剂添加前后运行条件的匹配程度是在评价过程保证考察添加剂性能指标时准确性的必要条件。
考察脱硫添加剂的性能评价最重要的是对脱硫效率提升幅度的考察，脱硫系统的脱硫效率与入口 SO2浓度、吸收塔的PH值、发电机组负荷数值、浆液循环泵运行组合等条件有着十分密切的关系。一旦其中某一个参数偏差很大，就会对添加剂提升脱硫幅度产生影响。只有保证这些条件的相似，才能保证脱硫效率的变化是由添加剂的加入引起的，从而保证实验结果的客观性。因此在按需要确定了实验工况后，添加剂加入前后一定要在相同浆液循环泵的运行组合，相近的入口 SO2浓度、吸收塔的pH值、发电机组负荷数值条件下来比较脱硫效率的变化。发明人推荐在加入添加剂之前按所选定的若干工况运行，得出各个工况未加入添加剂前的空白实验的脱硫效率及其他参数。为保证考察添加剂对脱硫效果提升时的准确性，除了添加剂添加前后运行条件的完全匹配之外，还需要精准的数值统计。一般进行的实验中多是记录瞬时数据，这种方式具有一定的片面性和随机性，可能对实验的结果造成较大的偏差。因此需要采取在确定实现的工况条件下采用DCS系统严格按每一分钟获取一个数据点，统计时间段内平均值的方法，来保证数值统计的准确性和全面性。本发明的步骤C3)根据已经选定的若干实验工况，通过统计数据的汇总比较、对脱硫副产物石膏的品质变化分析以及脱硫废水COD含量变化分析，得出脱硫添加剂的性能评价。本发明采用下述方法来判定脱硫添加剂性能1)脱硫效率的提升幅度。脱硫效率的提升幅度定义为使用脱硫添加剂后某一工况下的脱硫效率与未加入脱硫添加剂的相似工况下的脱硫效率的差值，单位为％。“相似工况”定义为相同浆液循环泵的运行组合，相近的入口 SO2浓度、吸收塔的PH值、发电机组负荷数值条件下的工况。所需要比对的工况包括本发明的步骤(1)确定的不同负荷及不同浆液循环泵组合的所有工况。2)石膏品质的变化。添加剂使用的性能评价除了对脱硫效率的提升作用还应考虑其对脱硫副产品石膏品质的影响。需要考察的是石膏中CaC03、CaSO4 · 2H20、CaSO3 · 1/2H20的含量的变化。3)脱硫废水中COD含量变化。添加剂多为有机酸类物质，其在脱硫系统中的应用会对脱硫废水的水质有一定影响，尤其是废水中COD (化学需氧量)的含量影响最大，同时COD也是脱硫废水指标中较为重要的一个，因此需要对脱硫废水品质的变化进行评价。本发明通过明确的运行工况选择标准、准确的数据统计方式、添加剂添加前后运行参数的匹配、性能评价指标的选择，能够更为科学、准确的评价脱硫添加剂的使用效果， 评价时间大大缩短，药剂耗费也大大减少。下面结合说明书附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明。
图1为600MW机组配备的脱硫系统布置图。图2为不同运行循环泵组合工况下脱硫系统效率增幅情况。
具体实施例方式石灰石湿法脱硫添加剂的性能评价方法，步骤如下(1)根据使用的脱硫系统及需评价的脱硫添加剂，选定评价所需的运行工况；(2)依照选定运行工况运行，统计出各运行工况添加剂添加前后脱硫效率等各个参数，过程中需保证数据统计的准确性、全面性及添加剂添加前后运行条件的匹配程度；(3)用各个工况添加剂添加后脱硫效率相对于未添加时脱硫效率的提升幅度来评价添加剂对脱硫效果的影响，同时用石膏品质及脱硫废水COD含量等指标评价添加剂对脱硫副产品及后续处理工艺的影响。下面将上述方法应用于具体机组的脱硫系统中。1)脱硫系统简介脱硫添加剂应用机组为600MW机组，其脱硫系统采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺， 设有气气换热器(GGH)，为一炉一塔设置，配备有A、B、C共3台吸收塔浆液循环泵，设计煤种和校核煤种的含硫量分别为0. 37%。设计效率均为95%，保证效率不小于90%。系统布置如图1所示。2)实验工况的确定实验工况的确定以选择能够全面体现实际运行中各种需要使用添加剂的负荷段的工况为原则。在实际运行中，其燃煤硫分经常会超出设计煤种含硫量(0. 37% )，在600MW 以下负荷时，仅可以保证在三台循泵运行的状态下达到95%以上的脱硫效率，即使停运最底层的C泵，脱硫效率也基本达不到90%的脱硫效率。因此实验中选用的600MW负荷下不同浆液循环泵组合的工况，及ABC泵同时运行，AB、AC、BC泵分别同时运行共四个工况。3)实验实施内容3. 1未加入添加剂前空白工况的确认为了与加入添加剂后各运行工况的脱硫效率进行比对，需进行以上工况不加入添加剂时的脱硫效率实验，因此在未加入添加剂前依次进行该工况的实验并记录参数。如果担心实验时间较长容易因实验期间其他参数的变化带来工况匹配的不准确，可以在以前的运行记录中选取“相似工况”条件下未加入脱硫添加剂的脱硫效率数值作为空白工况的脱硫效率，这里的重点就是保证添加前后数据选取的条件，即前述定义的“相似工况”。3. 2脱硫添加剂的添加及用量在发电机组和脱硫系统运行参数相对稳定的工况下进行添加剂的初次加入。第一次脱硫添加剂添加量的确定依据为添加剂厂家推荐的吸收塔浆液中药剂浓度进行添加。本添加剂只起催化作用，损耗只产生于石膏及脱硫废水外排的携带，因此后续添加量按照厂家指导剂量补充。3. 3加入添加剂后实验工况的确认要求实验前FGD主要参数已达到稳定，如吸收塔浆液PH值、吸收塔浆液池内浆液浓度、石灰石浆液浓度等。脱硫系统DCS系统上所有主要监测仪表显示正常。每台机组脱硫系统和其公用系统运行正常。实验期间脱硫系统主要设备稳定运行，旁路档板全关。且在加入添加剂后尽量在统计数据时段内将添加后的工况调整为添加前统计数据时段的“相似工况”。3. 4实验数据的统计
通过比较“相似工况”运行条件下加入添加剂后的脱硫效率与未加入添加剂时的脱硫效率的，得出各个事先确定的运行工况的脱硫提升幅度，进行汇总统计，评价脱硫添加剂的使用效果。5、实验过程中的取样分析在脱硫添加剂加入后，分别对脱硫副产物石膏以及脱硫废水进行取样分析，取样周期依实验持续时间及评价方的需求而定。石膏需要分析的成分包括中CaC03、CaS04*2H20、 CaSO3 · 1/2H20的含量，脱硫废水需要分析的成分主要是废水中COD的含量。添加剂性能评价如下1、脱硫效率提升幅度实验中将各个不同泵组合的工况时间段内的数据每分钟取一个数据点，再将该工况时间段内的数据做平均，得出该工况的实验数据，如表1所示。表1脱硫系统不同运行浆液循环泵组合工况实验结果
权利要求
1.石灰石湿法烟气脱硫添加剂性能评价方法，其步骤如下1)根据需要使用添加剂的脱硫系统的特性及运行状况，选定评价所需的运行工况；幻实现选定的未加入添加剂和加入添加剂的运行工况，并记录相关参数，过程中需保证数据统计的准确性、全面性及添加剂添加前后运行条件的匹配；；3)用各个工况添加剂添加后脱硫效率相对于未添加时脱硫效率的提升幅度来评价添加剂对脱硫效果的影响，同时用石膏品质及脱硫废水中COD含量来评价脱硫添加剂对脱硫副产品及后续处理工艺的影响。
2.根据权利要求1所述的石灰石湿法烟气脱硫添加剂性能评价方法，其特征在于，步骤1)运行工况的选择以能够全面体现实际运行中各种需要使用添加剂的负荷段的工况为原则。
3.根据权利要求2所述的石灰石湿法烟气脱硫添加剂性能评价方法，其特征在于，步骤1)运行工况选择的具体要求是依据某一脱硫系统的设计硫分，以及实际运行各个负荷段与浆液循环泵组合条件下脱硫系统体现出来的脱硫的能力，选取实际运行工况中脱硫能力不足导致脱硫效率或脱硫排放浓度不达标的工况作为评价添加剂使用效果的工况。
4.根据权利要求1所述的石灰石湿法烟气脱硫添加剂性能评价方法，其特征在于，步骤2)中，在实现选定的工况条件下，添加剂加入前后在相同浆液循环泵的运行组合、相近的入口 SO2浓度、吸收塔的PH值、发电机组负荷数值条件下来比较脱硫效率的变化。
5.根据权利要求1所述的石灰石湿法烟气脱硫添加剂性能评价方法，其特征在于，步骤2)中，在实现选定的工况条件下，采用DCS系统按每一分钟获取一个数据点，统计时间段内平均值的方法，来保证数据统计的准确性和全面性。
6.根据权利要求1所述的石灰石湿法烟气脱硫添加剂性能评价方法，其特征在于，步骤3)中，脱硫效率的提升幅度定义为使用添加剂后，某一工况下的脱硫效率与未加入脱硫添加剂的相似工况下的脱硫效率的差值，单位为％ ；相似工况的定义为相同浆液循环泵的运行组合，相近的入口 SO2浓度、吸收塔的pH值、发电机组负荷数值条件下的工况。
全文摘要
本发明涉及一种石灰石湿法烟气脱硫添加剂的性能评价方法。目前评价脱硫添加剂性能所需的药剂耗费量大等问题，且评价方法不科学、不完整、不系统，使得对添加剂的评价不够全面、准确。本发明的评价步骤如下1)根据需要使用添加剂的脱硫系统的特性及运行状况选定评价所需的运行工况；2)实现选定的未加入添加剂和加入添加剂的运行工况，并记录相关参数；3)用各个工况添加剂添加后脱硫效率相对于未添加时脱硫效率的提升幅度来评价添加剂对脱硫效果的影响，同时用石膏品质及脱硫废水COD含量指标评价添加剂对脱硫副产品及后续处理工艺的影响。本发明能够更为科学、准确的评价脱硫添加剂的使用效果，评价时间大大缩短，药剂耗费也大大减少。
文档编号G01N33/00GK102419359SQ20111026276
公开日2012年4月18日 申请日期2011年9月6日 优先权日2011年9月6日
发明者严雨帆, 张岩, 李治国, 田 浩, 祝郦伟, 金东春 申请人:浙江省电力试验研究院