湿法脱硫钙硫比几种算法比较

湿法脱硫钙硫比几种算法比较

李振生

（山东华能德州发电厂山东德州253024）

摘要：通过举例对湿法脱硫钙硫比的几种计算公式和方法进行比较，找出与实际最接近的合理算法，并对钙硫比的影响因素进行简要分析，有助于湿法脱硫系统的稳定运行和节能调整。

关键词：湿法脱硫；钙硫比；算法比较

ComparisonofSeveralAlgorithmsforCalciumSulfurRatioInWetDesulphurization

LIZhensheng

（ShandongHuanengDezhouPowerPlant，Dezhou，Shandong，253024）

Abstract：Bycomparingseveralcalculationformulasandmethodsofcalciumsulfurratioofdesulfurationbywetprocesses，wefindoutthemostreasonablealgorithmwhichisclosesttoreality，andanalyzetheinfluencingfactorsofcalciumsulfurratio，whichishelpfulforstableoperationandenergysavingadjustmentofwetdesulfurizationsystem.

Keywords：wetdesulfurization；Calciumandsulfurthan；algorithmcomparison

引言

在石灰石-石膏湿法脱硫系统中，钙硫比的定义是消耗的钙基吸收剂石灰石和脱除的硫（燃料）或二氧化硫（烟气）的化学计量比，一般用钙与硫的摩尔比值（mol/mol）表示，符号为Ca/S，用于表征脱硫吸收剂石灰石粉的有效利用率的指标。钙硫比越高，石灰石粉利用率越低，在经济性变差的同时也影响系统稳定性。湿法烟气脱硫装置（Fluegasdesulfurization，以下简称FGD）设计钙硫比取值一般为1.03，实际运行范围大约在1.03～1.1之间。

不难看出，只要知道吸收剂石灰石粉的消耗量和二氧化硫的脱除量，就可以很容易计算出钙硫比的值。

1二氧化硫脱除量的计算

1.1根据DL/T-5196-2004《火力发电厂烟气脱硫设计技术规程》，配套采用干式电除尘器的烟气脱硫装置，脱硫前原烟气中的SO2含量根据下列公式计算：

2吸收剂消耗量的计算

2.1计量法

某电厂自行购买符合品质要求的石灰石，再通过磨制系统磨制成石灰石粉，放置在筒仓内储存；然后通过密封的汽车罐车运送至脱硫现场的石灰石粉仓内，最后通过石粉给料设备有计划的给料完成石灰石浆液的制备。

石灰石粉磨机配置电子皮带秤，对进入磨机的石灰石进行称重计量；密封罐车在每次往脱硫现场运送石粉前后都要用地磅称重，以便计量每次运送的石粉重量。在一定的时间区间内，通过石灰石筒仓的料位变化来计算容积的变化，可以很容易统计出一定时间段内的磨制石粉量和脱硫消耗的石粉量。

2.2计算法

在石灰石-石膏湿法脱硫工艺中，都配置有石灰石浆液密度计和供给脱硫塔的石灰石浆液流量计。设定好计算程序并在DCS进行组态，可以在监控画面显示石灰石粉的瞬时消耗量和一定时间段内的消耗量。石灰石粉的瞬时消耗量通过以下经验公式计算：

3.3计算举例

某发电厂蒸发量2209t/h的燃煤锅炉，30天耗用平均硫分为1.67%的燃煤160000吨，机械不完全燃烧热损失3%，烟气脱硫用石灰石粉纯度为90%，计量统计的FGD耗粉量为8930吨，按（3）式计算的耗粉量为6922吨。CEMS测得的脱硫前后烟气SO2体积浓度月度平均值分别为3970mg/Nm3、16.5mg/Nm3，脱硫后平均标干烟气流量为1632900m3/h；脱硫系统各项参数运行稳定，满足排放要求。

电厂化验室每周对脱硫石膏取样分析2次，该月共取得分析数据9组，石膏中平均CaSO4•2H2O含量89.05%，CaCO3含量2.1%，CaSO3•0.5H2O含量0.22%。石膏试样成分变化不大，满足销售客户需求。

计算过程如下：

3.3.1按（1）式计算的脱硫前烟气SO2含量为：

3.4计算结果比较：

采用石灰石粉消耗经验公式计算的Ca/S值太小，说明石灰石粉品质不稳定或密度测量有偏差，参考价值不大；用计量石灰石粉量计算得出的Ca/S则偏高，说明计量精度或石粉品质变化较大；只有用石膏化验数据计算得出的Ca/S与设计值最为接近。

4结语

4.1采用烟气连续在线监测表计监测值计算脱硫装置的二氧化硫脱除量即（2）式，比采用（1）式计算结果更科学，更有代表性。

4.2由于湿法烟气脱硫吸收剂石灰石粉的消耗量与其纯度和脱硫反应过程的控制密切相关，用脱硫副产品石膏的化验分析结果计算Ca/S，可以消除石粉质量变化和生产过程控制好坏带来的影响。因此合格的吸收剂原材料供应，和生产过程的精细化管理，对脱硫装置的稳定运行和Ca/S控制至关重要。

4.3提高石灰石粉消耗计量精度，对脱硫装置运行成本控制具有一定的参考意义。

参考文献：

[]中华人民共和国国家改革和发展委员会.火力发电厂烟气脱硫设计技术规程：DL/T5196-2004[S].北京，中国电力出版社，2004.

[]林朝扶，谢海峰.石灰石-石膏湿法系统钙硫比测试方法[J/OL].广西电力，2006，（2）：60-61.

[]阎维平，刘忠，王春波等.电站燃煤锅炉石灰石湿法烟气脱硫装置运行与控制[M].北京，中国电力出版社，2005，10：136-139.

[]徐峥，孙建恒，轩超.湿法脱硫工艺钙硫比计算及其影响因素分析[J].太原科技，2013，（3）：83-85.

[]国家能源局.火力发电厂脱硫装置技术监督导则：DL/T1477-2015[S].北京，中国电力出版社，2015.

作者简介：

李振生（1970-），男，工程师，从事火电厂运行技术管理。