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脫硫增效劑在煙氣濕法脫硫中的應用

文檔作者：劉昆文檔來源：中國石化上海石油化工股份有限公司熱電部		更新日期： 2026年05月18日	點擊數：
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第32卷第4期
2016 年8 月
石油化工技術與經濟
Technology&amp;amp; Economics in Petrochemicals
脫硫增效劑在煙氣濕法脫硫中的應用
劉 昆
(中國石化上海石油化工股份有限公司熱電部，上海200540)
摘要： 為了符合日趨嚴格的國家s0：排放標準，中國石化上海石油化工股份有限公司熱電部脫硫裝置
進行了脫硫增效劑的添加試驗。對脫硫增效劑添加前后的相關實驗數據對比分析表明：添加脫硫增效劑
后，在正常運行負荷范圍內，不僅能優化系統參數，使鈣硫比顯著降低，并且通過調停一臺漿液循環泵運行，
降低了系統電耗，提高了脫硫效率，減少了大氣污染。
關鍵詞： 煙氣脫硫脫硫增效劑經濟效益能耗降低
文章編號： 1674—1099 (2016)04—0043—03 中圖分類號：X701．3 文獻標識碼： A
由于我國SO 排放標準的日益嚴格，煙氣脫硫
設備已經成為燃煤電站必須具備的配套設施，其中
80％以上采用石灰石一石膏濕法煙氣脫硫系統。
但由于石灰石本身的性質及工藝限制，石灰石一石
膏濕法煙氣脫硫工藝存在著能耗大、效率低等問
題。為了更好地提高煙氣脫硫系統的脫硫性能，使
其能適應更多種含硫煤，降低系統能量損耗，通過
在原有的濕法脫硫技術中加入合適的濕法脫硫增
效劑的手段，達到提高脫硫效率的目的。中國石化
上海石油化工股份有限公司(以下簡稱上海石化)
熱電部機組(4×50 MW+2×100 MW)采用石灰石
一石膏濕法煙氣脫硫裝置，共有6套脫硫裝置，其
中1 、2 、3 、4 鍋爐分別對應1 、2 、3 、4 脫硫裝
置，5 A和5 B鍋爐、6 鍋爐分別對應5 、6 脫硫裝
置。6套裝置均設置單獨的吸收塔和煙氣系統，設
計脫硫效率為95％。濕法脫硫系統運行過程中存
在吸收塔內反應不充分致使鈣硫比偏高、石灰石利
用率低、石膏含水率高、漿液循環泵電耗高等問題，
尤其是當煤質含硫量不穩定時，脫硫系統超負荷運
行，為了保證排放指標合格，機組被迫減負荷運行。
為了提高脫硫系統的整體適應能力以及安全運行，
并更好地進行節能減排，對脫硫增效劑在1 脫硫裝
置進行應用試驗研究。
l 脫硫增效劑
脫硫過程中，石灰石與SO 的反應速度受控
于碳酸鈣(CaCO )的溶解速度(CaCO 在水中的
溶解度較小)，克服或改善石灰石在水中的溶解
問題，將會對整個脫硫工藝有較大的改善和提高。
脫硫吸收塔中石灰石以微小顆粒狀存在，在這些
微小顆粒表面，存在著較大的氣膜和液膜雙膜阻
力，嚴重影響了液態中SO 的傳質。脫硫增效劑
一方面是針對CaCO 表面物性的活性劑和催化
劑，用于減弱和消除雙膜效應，改善固液界面的濕
潤性，提高界面傳質效率，促進s0 的吸收；另一
方面，在脫硫裝置人口硫含量超出設計值的狀況
下，原有的氧化系統無法滿足實際工況氧化的需
要，脫硫增效劑可以顯著提高氧化空氣中氧的利
用效率，從而提高氧化效果。
脫硫增效劑具有以下特點：
(1)突出的pH緩沖能力。綜合考慮在生產
運行中脫硫效率、石灰石利用率、石膏生產及設備
的結垢、腐蝕等因素的影響，吸收劑理想的pH一
般控制在5．2—5．8。通過添加增效劑可以明顯
改善化學反應與傳質過程，促進CaCO 的溶解，
提高吸收劑的活性，緩沖漿液的pH，加速sO 的
化學吸收，從而提高脫硫劑的利用率；降低吸收劑
的pH，同時達到降低運行費用和減緩漿液系統的
收稿日期：2016—05—03。
作者簡介：劉昆，男，1977年出生，2003年畢業于中南大學熱
能動力學院，工程師，從事脫硫生產管理工作。
石油化工技術與經濟
Technology&amp;amp; Economics in Petrochemicals
第32卷 第4期
2016 年8 月
結垢速率，提高系統運行可靠性和石膏產品品質
的目的。
(2)具有較強的三相因子傳質作用。增強水
溶液與CaCO，固體顆粒的親和力，提高CaCO 的
溶解速率，并且減少石灰石漿液的表面張力，促進
對SO 氣體的吸收。
(3)具有很好的催化氧化作用。可以彌補
氧化程度不足的問題，促進濕法脫硫中間產物
— — 亞硫酸鹽的氧化，減少系統結垢和吸收塔漿
液中毒。
2 試驗情況
在機組滿負荷(100 MW)運行條件下，在
煤種含硫質量分數為0．7％ ，人口SO：質量濃
度為1 100～1 600 mg／m 工況下進行了為期
9 d的試驗。根據現場情況，將脫硫增效劑溶解
在吸收塔區集水坑中，通過排水坑泵輸送到吸
收塔內。首次使用時，頭兩天進行一次性的沖
擊投加，按吸收塔體積計算增效劑使用量為
650 kg，后面試驗期間添加脫硫增效劑
150 ks／d。試驗過程中持續監測相關參數，考
察增效劑投加對脫硫系統的影響，期間根據系
統工況對相關工藝參數進行適當調整優化。
2．1 試驗結果及分析
2016年3月l6_24日試驗情況及結果如圖
1～3所示。
＼
褂
較
堰
蠻
試驗前
94．8 94．9
、1r，— — —
94．5 94．7
日期
圖1 1 脫硫裝置添加增效劑試驗前后脫硫效率
由圖1可知：在添加脫硫增效劑后，鍋爐負荷
保持穩定，脫硫進口s0 質量濃度稍高于加藥前
的情況下，脫硫效率有明顯提高，從試驗前平均脫
硫效率94．72％上升到97．86％，提高了3．14％ ，
完全達到了預期效果，表明脫硫增效劑有效促進
了還原劑與SO，的反應。加入適量的增效劑后，
在正常運行負荷范圍內，脫硫效率得到提高，可以
進行調整，停一臺漿液循環泵。
． 62．7／◆ 74
- ＼t 試驗中q1．3
毒 ／ I 40．3
- 試驗前
4
_34
27． 一◆
22
日期
圖2 1 脫硫裝置添加增效劑
試驗前后出口煙氣SO：質量濃度
由圖2可知：在添加脫硫增效劑后，鍋爐負荷
保持穩定，脫硫系統進口SO，質量濃度稍高于加
藥前情況下，pH變化不大(5．2～5．4)，脫硫出口
s0：質量濃度明顯降低，出口s0：平均質量濃度
從試驗前的66．26 ms／m 減少到27．63 ms／m ，
減少了38．63 ms／m 。在脫硫增效劑添加后，脫
硫系統運行穩定，對pH影響不大，并且有效降低
了脫硫系統出口SO 質量濃度，增大了脫硫系統
對燃煤硫分的適應范圍，避免超標情況發生。
。試驗前
◆
．2
7．5 7．6
： ．78．1／
： s．s
一 7．5
圖3 1 脫硫裝置添加增效劑試驗前后石灰石漿液流量
由圖3可知：在添加脫硫增效劑后，鍋爐負荷
保持穩定，脫硫系統進口SO 質量濃度稍高于加
藥前情況下，石灰石漿液平均耗量從試驗前的
8．36 t／h減少到7．72 t／h，降低了石灰石粉耗量約
4％ ，說明了增效劑提高了石灰石反應活性，提高
了脫硫反應速度，達到了降低成本。
2．2 經濟性分析
2．2．1 節電收益
添加增效劑后，可以停運一臺漿液循環泵，按
每月停運744 h計算，停運一臺漿液循環泵
(43 A)每1 h節電：43×8．8=378 kWh，每天節電
約9 082 kWh，按發電成本0．45 kWh計算，則
每天節約電的成本為4 087元，每月可節約電費
l2．26萬元。
一 L{-9￡5 ＼咖 8"7
第4期(2016) 劉昆．脫硫增效劑在煙氣濕法脫硫中的應用
2．2．2 節約石灰石粉收益
脫硫煙氣中SO 質量濃度在目前條件下，
石灰石粉消耗可節約0．08 t／h，石灰石粉的成
本估算為190元／t(20 km內運輸距離)合計：
0．08×24 x 30 x 190=1．09萬元，即每月可節
約1．09萬元。
2．2．3 新增發電量收益
停一臺漿液循環泵后，整個煙氣脫硫系統
壓差下降250 Pa，相當于可以增加鍋爐主蒸
汽流量約20 t／h。機組負荷提高，按試驗期間
運行實績可多發電5 MW 負荷，等于每1 h多
發電5 000 kwh左右，全月則新增發電量收益
為36萬元。
2．2．4 節水收益
停一臺漿液循環泵后，每1 h大約可節省
2 t工藝水，按照0．96元／t的價格計算，全月收
益為0．14萬元。
2．2．5 脫硫增效劑費用
1 脫硫裝置每月共投運增效劑5．6 t，則脫硫
費用為5．6×2．7 =15．12萬元。脫硫增效劑按
2．7萬 t計算，因此總收益12．26+1．09+36+
0．14—15．12=34．37萬 月。
3 結語
1 脫硫裝置通過添加脫硫增效劑，同等工況
下脫硫效率提升顯著，在鍋爐正常額定負荷下，入
口SO 質量濃度低于l 500 mg／m ，可以長期停運
一臺漿液循環泵，吸收塔煙氣阻力降低，降低了鍋
爐引風機的負荷，廠用電率可降低0．1％ 一
0．2％ ，并且滿足目前環保執行標準。另外在脫硫
效率保持不變的情況下，添加脫硫增效劑能夠有
效降低pH，而減少石灰石粉耗量，為企業贏得更
大經濟效率，達到節能減排目的。
生產運行的安全性方面，通過添加脫硫增效
劑，可以提高脫硫系統裕量，使系統適應緩沖能力
更強，當其他條件(如煤質含硫量、石灰石供漿、
鍋爐負荷等)存在波動時，系統依然可以高效、穩
定運行，提高了運行的操作靈活性，確保了脫硫裝
置安全運行，保證了排放指標排放正常。另外脫
硫增效劑具有減少系統腐蝕結垢的作用，系統在
添加脫硫增效劑后，在一定程度上能夠改善或緩
解系統腐蝕、結垢、磨損等問題，延長系統及其設
備使用壽命。
綜上所述，面對日益嚴格大氣排放指標，脫硫
增效劑具有較大的使用推廣價值。
Application of Desulfurization Synergist in W et Flue Gas Desulfurization
Liu Kun
(Thermal Power Division，SINOPEC Shanghai Petrochemical Co．，Ltd．，Shanghai 200540)
ABSTRACT
In order to comply with the increasingly stringent national emission standards for sulfur dioxide，the
Thermal Power Station of SINOPEC Shanghai Petrochemical Co．，Ltd． carried out experiments on adding
desulfurization synergist． Comparison and analysis between experimental data before and after adding
desulfurization synergist showed that：within the norm al operating load range，after adding desulfurization
synergists，the system parameters were optimize， calcium sulfur ratio was significantly decreased， and
meanwhile，through mediating running of a slurry circulating pump，the system power consumption was
reduced，the desulfurization eficiency was improved，and air pollution was reduced．
Keywords：flue gas desulfurization，desulfurization synergist，economic benefit， energy consumption
reduction

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