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摘要：本文从燃煤电厂使用脱硫添加剂对达标排放以及节能的影响结合实际进行分析，总结脱硫添加剂在燃煤电厂的使用方法，以促进节能减排，为社会创造更多的能源价值。
关键词：燃煤电厂 脱硫添加剂 节能
1 脱硫添加剂与节能的关系
1.1脱硫添加剂在燃煤电厂的使用
据数据统计，截止到2013年11月，我国规模以上电厂火力发电量占社会总发电量80.41%，同比增加6.8%。燃煤电厂SO2排放占全国排放量的近50%，并且有上升的趋势。政府为了减小大气污染对人居环境的影响，已出台了严厉的脱硫电价考核激励措施。作为基层燃煤电厂，在履行社会责任，积极创造经济效益的同时有责任运用先进的技术和有效的措施控制 SO2排放。
石灰石—石膏湿法烟气脱硫技术成熟、脱硫效率高，被燃煤电厂广泛运用，但由于石灰石本身性质及工艺限制，该方法的脱硫工艺存在着能耗高、吸收塔脱硫能力适应性不强等方面的问题。为此有必要在脱硫过程中通过增加添加剂提高石灰石浆液与含有SO2原烟气之间的化学反应活性，提高单位时间内的脱硫效率。因为煤炭市场的不确定性以及环保标准的不断提高，致使脱硫装置在燃煤硫份低于设计值的工况运行时，脱硫系统运行能耗偏高；而在燃煤硫份超出设计值较多的工况运行时，又可能无法满足环保排放要求；另外由于设备磨损导致脱硫装置性能下降，脱硫装置的运行压力日益加大。脱硫添加剂可以显著改善二氧化硫吸收的传质过程，从而提高脱硫装置对燃煤硫份的适应能力，增加脱硫装置的调节手段，并提高脱硫装置运行经济性。
脱硫添加剂是以复合多元酸为基础，辅以活性剂、助溶剂、反应催化剂、示踪剂辅助成分。其主要作用是在吸收塔浆液环境中提供缓冲对，在吸收过程中吸收浆液中的氢离子，降低二氧化硫浓度，加快气膜和液膜之间的传质过程，有利于浆液对二氧化硫的吸收。吸收氢离子后的添加剂在浆池中与石灰石发生反应，回复到原有的状态，如此循环往复。添加剂参加了脱硫吸收的过程反应，但不因反应而消耗。使用过程中添加剂的消耗主要在于脱硫系统排放废水损失、石膏携带损失等。
1.2 使用脱硫添加剂的節能分析
以某电厂2×1030MW超超临界燃煤发电机组为例，配备2台最大连续蒸发量3100t/h的燃煤锅炉，同步建设两套石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置，一炉一塔配置，由中电投远达环保公司总承包建设。
使用脱硫添加剂，在相同工况下保持同样或者更高的脱硫效率，可停运其中一台浆液循环泵。停浆液循环泵C可节省运行电流约93A，电量约821kW；停一层喷淋，系统阻力下降约300Pa，增压风机A、B电流分别下降约16A和22A，节省增压风机电耗约320kW；共计可节省厂用电率约0.11%。
对运行机组，在相同的控制方式下，原烟气SO2含量存在一个临界区域，该临界区域高于设计值，超过该范围即便全部浆液循环泵运行也无法保证净烟气SO2排放合格；只能靠使用脱硫添加剂降低净烟气SO2含量，以满足环保排放要求；除此之外只有降低机组负荷，以及停运含硫份较高煤种对应的运行磨煤机，降低原烟气SO2含量；该临界区域取决于脱硫系统设计容量与设备运行状况，以及当地环保部门的排放限制标准。
使用脱硫添加剂，还要将其用量折算价值，比较使用后的运营成本变化与节电的得失，以及运营成本变化与机组负荷受限影响的得失。如使用后成本增加低于停运浆液循环泵的节电价值，则投用是经济的，否则只能作为满足环保排放要求应急所用。
2 使用脱硫添加剂的注意事项
使用脱硫添加剂的目的有两方面，一是防止发生超标排放，二是节能、降低厂用电率，所以建议连续使用。因为添加剂在一定浓度下才能发挥其作用，建立初始浓度需投加的量很大，如每天不及时补充，添加剂浓度会不断降低，提效和节能作用会较快失去。当需要再一次投加时，又需要很大的用量，但在两次投加之间的大部分时间里起不到效果。相反地每天适量补充，维持添加剂的有效浓度，可持续地收获提效、节能的效果。试验证明同等条件下使用脱硫添加剂可多停一台浆液循环泵，降低厂用电率0.1-0.15个百分点。根据脱硫系统实际运行状况，不同厂家推荐的脱硫添加剂的最佳浓度范围在650-800ppm之间。因此建立脱硫添加剂本底浓度时每套脱硫装置需加入脱硫添加剂1500-2450kg，在脱硫装置的正常运行条件下，废水正常排放，结合机组负荷及入口SO2浓度情况理论计算每天每套脱硫装置补充脱硫添加剂125-150kg。
需要说明的是，浆液在增效剂添加前后石膏、亚硫酸钙、碳酸钙等主要成分基本无影响。
3 结论
从脱硫系统添加增效剂后变泵模式运行性能试验结果及脱硫系统增效剂添加前后运行经济性能比较可知，在脱硫吸收塔添加增效剂后，在确保脱硫出口排放达标及保持脱硫效率的基础上，使得脱硫系统随机组负荷及燃煤硫份变化调节幅度加宽，处理能力大为提高，主要反映在以下几方面：
（1）使用脱硫增效剂后，在相同机组负荷、同样燃煤硫份情况下，脱硫效率均高于未加脱硫增效剂前的效率值，提高3-5%左右；如将投加增效剂后的吸收塔浆液PH值提高到投加增效剂前的吸收塔浆液PH值，则投加后的脱硫效率将会高出投加前效率的4～6%。
（2）使用脱硫增效剂后，在相同机组负荷、同样燃煤硫份情况下，吸收塔浆液活性得到了提高，脱硫效率有较大幅度的上升。从而使得浆液循环泵投运量减少及吸收塔阻力降低，增压风机和浆液循环泵总电耗率显著降低。按在同工况下脱硫添加剂投运前、后运行参数比对，脱硫增效剂投运后，较投用前可停运浆液循环泵1-2台，同时，增压风机电耗也有较大幅度的降低。
（3）除了节电效益之外，使用脱硫添加剂对脱硫系统还存在以下的经济效益。在燃用超出设计硫分约30-40%的高硫煤时，脱硫系统能够达标运行，提高了脱硫装置对燃煤硫分的适应能力，并提高了脱硫装置的可用率，从而提高了脱硫装置的综合脱硫效率。停运吸收塔浆液循环泵可减少设备的磨损，节省检修维护费用。
关键词：燃煤电厂 脱硫添加剂 节能
1 脱硫添加剂与节能的关系
1.1脱硫添加剂在燃煤电厂的使用
据数据统计，截止到2013年11月，我国规模以上电厂火力发电量占社会总发电量80.41%，同比增加6.8%。燃煤电厂SO2排放占全国排放量的近50%，并且有上升的趋势。政府为了减小大气污染对人居环境的影响，已出台了严厉的脱硫电价考核激励措施。作为基层燃煤电厂，在履行社会责任，积极创造经济效益的同时有责任运用先进的技术和有效的措施控制 SO2排放。
石灰石—石膏湿法烟气脱硫技术成熟、脱硫效率高，被燃煤电厂广泛运用，但由于石灰石本身性质及工艺限制，该方法的脱硫工艺存在着能耗高、吸收塔脱硫能力适应性不强等方面的问题。为此有必要在脱硫过程中通过增加添加剂提高石灰石浆液与含有SO2原烟气之间的化学反应活性，提高单位时间内的脱硫效率。因为煤炭市场的不确定性以及环保标准的不断提高，致使脱硫装置在燃煤硫份低于设计值的工况运行时，脱硫系统运行能耗偏高；而在燃煤硫份超出设计值较多的工况运行时，又可能无法满足环保排放要求；另外由于设备磨损导致脱硫装置性能下降，脱硫装置的运行压力日益加大。脱硫添加剂可以显著改善二氧化硫吸收的传质过程，从而提高脱硫装置对燃煤硫份的适应能力，增加脱硫装置的调节手段，并提高脱硫装置运行经济性。
脱硫添加剂是以复合多元酸为基础，辅以活性剂、助溶剂、反应催化剂、示踪剂辅助成分。其主要作用是在吸收塔浆液环境中提供缓冲对，在吸收过程中吸收浆液中的氢离子，降低二氧化硫浓度，加快气膜和液膜之间的传质过程，有利于浆液对二氧化硫的吸收。吸收氢离子后的添加剂在浆池中与石灰石发生反应，回复到原有的状态，如此循环往复。添加剂参加了脱硫吸收的过程反应，但不因反应而消耗。使用过程中添加剂的消耗主要在于脱硫系统排放废水损失、石膏携带损失等。
1.2 使用脱硫添加剂的節能分析
以某电厂2×1030MW超超临界燃煤发电机组为例，配备2台最大连续蒸发量3100t/h的燃煤锅炉，同步建设两套石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置，一炉一塔配置，由中电投远达环保公司总承包建设。
使用脱硫添加剂，在相同工况下保持同样或者更高的脱硫效率，可停运其中一台浆液循环泵。停浆液循环泵C可节省运行电流约93A，电量约821kW；停一层喷淋，系统阻力下降约300Pa，增压风机A、B电流分别下降约16A和22A，节省增压风机电耗约320kW；共计可节省厂用电率约0.11%。
对运行机组，在相同的控制方式下，原烟气SO2含量存在一个临界区域，该临界区域高于设计值，超过该范围即便全部浆液循环泵运行也无法保证净烟气SO2排放合格；只能靠使用脱硫添加剂降低净烟气SO2含量，以满足环保排放要求；除此之外只有降低机组负荷，以及停运含硫份较高煤种对应的运行磨煤机，降低原烟气SO2含量；该临界区域取决于脱硫系统设计容量与设备运行状况，以及当地环保部门的排放限制标准。
使用脱硫添加剂，还要将其用量折算价值，比较使用后的运营成本变化与节电的得失，以及运营成本变化与机组负荷受限影响的得失。如使用后成本增加低于停运浆液循环泵的节电价值，则投用是经济的，否则只能作为满足环保排放要求应急所用。
2 使用脱硫添加剂的注意事项
使用脱硫添加剂的目的有两方面，一是防止发生超标排放，二是节能、降低厂用电率，所以建议连续使用。因为添加剂在一定浓度下才能发挥其作用，建立初始浓度需投加的量很大，如每天不及时补充，添加剂浓度会不断降低，提效和节能作用会较快失去。当需要再一次投加时，又需要很大的用量，但在两次投加之间的大部分时间里起不到效果。相反地每天适量补充，维持添加剂的有效浓度，可持续地收获提效、节能的效果。试验证明同等条件下使用脱硫添加剂可多停一台浆液循环泵，降低厂用电率0.1-0.15个百分点。根据脱硫系统实际运行状况，不同厂家推荐的脱硫添加剂的最佳浓度范围在650-800ppm之间。因此建立脱硫添加剂本底浓度时每套脱硫装置需加入脱硫添加剂1500-2450kg，在脱硫装置的正常运行条件下，废水正常排放，结合机组负荷及入口SO2浓度情况理论计算每天每套脱硫装置补充脱硫添加剂125-150kg。
需要说明的是，浆液在增效剂添加前后石膏、亚硫酸钙、碳酸钙等主要成分基本无影响。
3 结论
从脱硫系统添加增效剂后变泵模式运行性能试验结果及脱硫系统增效剂添加前后运行经济性能比较可知，在脱硫吸收塔添加增效剂后，在确保脱硫出口排放达标及保持脱硫效率的基础上，使得脱硫系统随机组负荷及燃煤硫份变化调节幅度加宽，处理能力大为提高，主要反映在以下几方面：
（1）使用脱硫增效剂后，在相同机组负荷、同样燃煤硫份情况下，脱硫效率均高于未加脱硫增效剂前的效率值，提高3-5%左右；如将投加增效剂后的吸收塔浆液PH值提高到投加增效剂前的吸收塔浆液PH值，则投加后的脱硫效率将会高出投加前效率的4～6%。
（2）使用脱硫增效剂后，在相同机组负荷、同样燃煤硫份情况下，吸收塔浆液活性得到了提高，脱硫效率有较大幅度的上升。从而使得浆液循环泵投运量减少及吸收塔阻力降低，增压风机和浆液循环泵总电耗率显著降低。按在同工况下脱硫添加剂投运前、后运行参数比对，脱硫增效剂投运后，较投用前可停运浆液循环泵1-2台，同时，增压风机电耗也有较大幅度的降低。
（3）除了节电效益之外，使用脱硫添加剂对脱硫系统还存在以下的经济效益。在燃用超出设计硫分约30-40%的高硫煤时，脱硫系统能够达标运行，提高了脱硫装置对燃煤硫分的适应能力，并提高了脱硫装置的可用率，从而提高了脱硫装置的综合脱硫效率。停运吸收塔浆液循环泵可减少设备的磨损，节省检修维护费用。