摘要： 在我国电厂烟气脱硫工艺中，石灰石-石膏湿法脱硫为目前普及最广，最为大众熟知和了解的工艺系统。随着我国烟气排放环保标准的提高，脱硫系统未进行增容改造的电厂普遍存在燃煤适应范围较小、电耗较高以及稳定性不足等问题，给电厂的运行操作带来一定难度。山西长治晋能热电厂为提高脱硫效率、降低厂用电率、提高运行操作的灵活性等，使用了英国宝莱尔公司(Polymer Tech.)生产的脱硫增效剂进行了试验，脱硫效率明显提高，并且起到了明显的节能效果，增效剂的添加对浆液及石膏品质无不良副作用，未发现其对系统及设备有任何不良影响。
关键词：SO2; 增效剂;脱硫
1 引言
随着“雾霾”的持续、频繁发生，我国对于大气污染物的排放要求日趋严格。从我国的火力发电厂烟气排放标准的变化，可见环保部对于遏制大气主要污染物排放的重视程度。
目前我国提倡采用新型能源(风力发电、水力发电、太阳能发电)发电，但是新型能源存在供能不稳定、季节性等缺点，火力发电依然为现代社会电力发展的主力军。石灰石-石膏湿法脱硫工艺因其技术成熟、脱硫效率高，吸收剂来源丰富，价格低廉，副产品可利用等特点而被广泛采用，成为目前燃煤电厂烟气脱硫应用最广泛的方法。但目前我国脱硫系统未改造的火力发电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置的运行普遍存在厂用电率和运行成本高、对煤种硫份的适应范围较小等问题，加之环保要求日趋严格，给电厂运行操作带来诸多不便和压力。
宝莱尔的研究者利用在工业领域和应用中积累的大量相关技术和经验，开发了POLYTE®脱硫增效剂，专用于石灰石-石膏湿法脱硫系统，实现系统高效、节能稳定运行。通过添加POLYTE®脱硫增效剂，脱硫效率显著提高，系统对燃煤硫分的适应范围明显增大，同比加药前工况，至少可以停运一台浆液循环泵，对于脱硫系统的节能降耗起到明显的效果。
2 POLYTE®脱硫增效剂在晋能长治热电厂的应用
2.1 长治热电厂系统情况简介
长治热电厂装机2×330MW机组，均为石灰石-湿法脱硫系统，采用一炉一塔设置，共用一套公用系统。实际运行，FGD入口SO2浓度3200mg/Nm3，吸收塔塔底储浆池容积1500m3，浆液密度1060-1160kg/m3。设计四台浆液循环泵，功率分别500KW、560KW、560KW、630KW。除负荷、原烟气SO2浓度较低时可停运一台，其余情况下基本全部运行，目前执行SO2排放浓度须控制在200mg/Nm3以下的环保标准。
2.2添加脱硫增效剂对于降低SO2排放浓度的试验
2015年01月07日开始#1、#2系统加药试验，初次药量经计算为1000KG。第二天开始，每天定期补加增效剂(需随时改变加药量，由专业技术人员调整)，后续日平均投加40-60KG/塔。并观察药剂持续作用效果。对加药前后的运行数据进行采集和分析。试验期间，认真记录试验系统脱硫各参数变化情况，并根据出口二氧化硫变化，及时启停循环泵，调整石灰石浆液供浆。建议pH维持5.0—5.4之间。
由表1，表2数据可以看出，添加脱硫增效剂后，在负荷保持稳定，原烟气SO2浓度略高于加药前的情况下，SO2的排放浓度降低了50%以上，在停运一台浆液循环泵后， SO2的排放浓度相比加药前仍降低了20%左右，完全达到试验预期。使用宝莱尔脱硫增效剂后，系统处理能力得到大幅提升。
2.3 添加脱硫增效剂节能效果
试验着重考察了脱硫增效剂的添加对系统节能效果的情况，如表3所示。
通过试验期间数据对比，相似工况下，停运一台浆液循环泵，出口SO2浓度、脱硫效率等指标基本相当。1月10日之后调整燃煤比例，入口SO2浓度超出设计值的情况，出口SO2排放浓度依然处于安全范围内，由此可见，脱硫增效剂可以为厂用电率的降低做出较为出色的表现，同时还能较好的控制SO2排放浓度，避免超标情况发生。
2.4 添加增效剂掺烧高硫煤试验效果
经过观察系统的运行情况，在添加增效剂之后系统运行稳定，无不良反应，并且有效降低了出口SO2排放浓度，增大了系统对燃煤硫分的适应范围，为验证该具体范围，开始进行高硫试验(#1机组燃烧高硫煤试验期间入口SO2浓度整体偏低，不满足试验要求，故取#2机组运行数据作为参考)。
从以上数据可以看出，在添加增效剂之后，负荷230-280MW，原烟气SO2浓度在4800 mg/Nm3, 以下的情况，净烟气SO2浓度可控制在120 mg/Nm3以下，仍然保证系统留有一定裕量，在停运一台浆液循环泵之后，净烟气SO2浓度可控制在200 mg/Nm3以下。
2.5 添加增效剂试验结果讨论
晋能长治热电厂通过添加POLYTE®脱硫增效剂，同等工况下脱硫效率提升显著;负荷270MW、入口SO2浓度在3500 mg/Nm3以内，可以长期停运一台浆液循环泵，满足目前环保执行标准;在脱硫系统不进行改造的情况下，添加脱硫增效剂在提升脱硫效率方面可以相当于一台浆液循环泵的效果;停运一台浆液循环泵，厂用电率可降低0.1-0.2%。通过添加POLYTE®脱硫添加剂，可以提高系统裕量，使系统适应缓冲能力更强，当其他条件(如煤质、烟温、机组负荷等)存在波动时，系统依然可以高效、稳定及环保运行，增强了运行控制能力。电厂经营管理水平等各项重要指标得到提升。
通过添加POLYTE®脱硫添加剂，提高了系统对燃煤硫份适应范围，大幅降低燃煤成本。以年燃煤用量计算，此项可减少燃煤采购成本上千万元。另外，脱硫POLYTE®增效剂具有减少系统腐蚀结垢的作用，系统在添加脱硫添加剂后，在一定程度上能够改善或缓解系统腐蚀、结垢问题，延长系统及其设备使用寿命。
3 结束语
POLYTE®系列脱硫增效剂针对石灰石-石膏湿法脱硫工艺研发，对SO2脱除过程中涉及到的气、液、固三相物态等一系列化学反应过程进行全面优化，产品功效全面。多元有机酸可以有效减小气-液相传质阻力，使得SO2分子更加容易被喷淋浆液捕捉吸收。多元有机弱酸与缓冲剂共同作用可以很好的缓冲浆液pH值，在一定程度上可以提高低pH值下SO2吸收效果与高pH值下碳酸钙的溶解。表面活化剂和分散剂能同时作用，使碳酸钙的表面活化、晶格畸变和分散同时进行，促进碳酸下表面无定型化程度增加，表面积增大，改变脱硫塔内浆液的离子平衡，增加碳酸钙溶解度，强化脱硫过程，同时分散剂还可以起到防止系统结垢，减少灰尘、油珠等成垢因子在石灰石颗粒表面形成包膜，阻碍石灰石的溶解等作用。由特殊盐类组成的催化剂则可以提高氧化空气的利用率，降低钙硫比，提高系统对于烟气中SO2浓度变化的适应程度。
面对日益严格的大气排放标准，使用POLYTE®脱硫增效剂可以减少SO2排放量，同时可以适当的停运浆液循环泵，降低厂用电率，提高运行操作的灵活性，拓宽燃煤硫份的适应范围，降低投资成本和运行费用。即使面对出口SO2浓度50 mg/Nm3排放标准，依然具有较强的可操作性。
原标题：烟气脱硫增效剂在山西长治热电厂的应用
