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電力類職稱論文范文1
1 河北地標編制的基本情況
河北地標是由河北省工業和信息化廳提出的,其編制計劃為河北省質量技術監督局《關于下達2013年河北省地方標準制修訂項目計劃的通知》(冀質監函 [2013]223號),項目承擔單位為農業部建材產品質量監督檢驗測試中心(唐山)。
在煙氣脫硫方法按有無液相介入劃分的濕法、半干法、干法、電子束法和海水法等分類中,濕式鈣法脫硫在河北的應用企業較多,其脫硫劑主要包括石灰石粉和生石灰。這也與我省環保部門制定的《污染治理技術規范》相適應,該規范中要求200MW以上機組全部采用濕式鈣法或雙循環式鈣法脫硫工藝,其脫硫效率必須達到95%以上;同時要求200MW以下小型發電鍋爐逐步淘汰,且脫硫效率低于90%的半干法或循環流化床工藝也必須退出脫硫市場。
在我省,大多數發電廠的濕式鈣法煙氣脫硫系統均是直接購入石灰石粉用作吸收劑,這樣,脫硫系統占地面積小,工序簡單。由于煙氣脫硫裝置可以隨石灰石成分有一定的變化范圍,因此,對石灰石成分的要求的標準不一。但這種變化調節通常是以犧牲脫硫效率為代價的,為保證達到規定的脫硫效率,各脫硫公司多根據自己積累的運行經驗,對石灰石粉的成分指標提出自己的要求。如表1、表2、表3是三個不同企業不同時期對石灰石品質的要求。
標準起草組通過對國內外相關標準的現狀調研,然后參照我國現行的檢測技術規范[3]及重慶市煙氣脫硫(濕法)石灰石粉地方標準,討論確定了標準起草的思路和框架。又針對CaCO3、MgCO3、酸不溶物、反應活性等幾個重要技術指標,通過廣泛征求意見,研究界定了指標的限值。
2 河北地標與重慶地標的比較
2.1 產品等級劃分方式不同
重慶地標分等為優等品、一等品、二等品;河北地標等級劃分為I級、II級、III級三個等級。雖有區別,但本質相同。
2.2 技術要求既有相同點也有不同點
重慶地標從項目上僅規定了外觀、氧化鈣含量、細度(0.063mm方孔篩篩余)和水分四項指標。河北地標除外觀、水分與重慶基本一致外,氧化鈣含量、細度指標均有明顯提高,且增加了MgCO3含量、酸不溶物指標,并要求報告反應速率(轉化分數達到0.8時所用時間)測定值。
2.3 氧化鈣或CaCO3含量區別較大
重慶地標氧化鈣含量按優等品、一等品、二等品分別為≥50.4、≥49.5、≥47.5(換算成CaCO3含量分別為≥89.95、≥88.35、≥84.78)。相對于河北地標中CaCO3含量分別為≥94.0、≥92.0、≥90.0(換算成CaO含量分別為≥52.67、≥51.55、≥50.43)的要求是偏低的,客觀上有利于提高石灰石開采利用率。但就河北而言,多數脫硫企業面對嚴格的脫硫效率要求,普遍提出的CaCO3含量均在90.0%以上,并對影響脫硫效率的有害成分提出不同的限制要求。這也與石灰石資源豐富且低CaCO3含量石灰石利用方式較多的現狀,以及脫硫企業專業技術人員較缺乏的現實有關。更由于脫硫企業曾發生的多次堵管事故,而不得不改用高品位生石灰救急的負面影響,為平衡供需雙方關系,在編制標準時,我們支持了最低CaCO3含量在90.0%以上的要求。 [本文由WWw. dYlw.NE t提供,第 一論 文網專業寫作職稱論文和畢業論文以及服務,歡迎光臨]
2.4 河北地標增加了有害成分MgCO3和酸不溶物的限制要求
由于影響脫硫效率的石灰石粉品質因素主要包括:石灰石成礦年代、晶體結構、CaCO3含量、MgCO3含量、雜質含量(主要是不溶性的Al2O3、Fe2O3、Mn3O4及SiO2等酸不溶物)、粒徑(細度)有關。同時,石灰石所處運行環境的pH值、漿液中Cl-含量、Na+含量、F-含量、甲酸含量、漿液溫度、攪拌速率與攪拌強度、添加劑的質量與品種、CO2分壓、曝氣效果以及煙塵中的可溶性Al3+、Fe3+、Zn2+對反應活性影響也較大。
結合企業脫硫實踐和莊滬豐[4]、鐘毅[5]等人的研究,我們確定控制的化學成分包括CaCO3含量、MgCO3含量、酸不溶物。其意義在于:
2.4.1 反應活性和脫硫效率的要求
石灰石礦通常有三種存在形式:一是以方解石形式時,其石灰石含量較高,達98%,氧化鎂含量較低,對于石灰石-石膏來說是比較好的脫硫劑。二是以白云石形式存在時,其分子式為CaMg(CO3)2,這種石灰石是在地質變化過程中,鈣原子被告鎂原子代替自然形成的,而CaCO3與MgCO3是晶體間的力結合,其溶解度比CaCO3更低,對于石灰石-石膏脫硫系統而言,在pH值為5.2條件下,幾乎沒有活性。三是兩種晶體結合物,既有單獨的石灰石晶體,也有以白云石形式存在的混合物。如果氧化鎂是以活性MgCO3形式存在時,而不是以CaMg(CO3)2形式存在時,煙氣脫硫用石灰石粉的活性也差別很大。由于石灰石品質是由CaO含量決定,石灰石純度越高,脫硫效果越好,因此需要對氧化鈣、氧化鎂含量、雜質含量(主要是不溶性的Al2O3、Fe2O3、Mn3O4及SiO2等酸不溶物)等加以規定。
2.4.2 運行控制和成本控制的要求
由于石灰石的成礦年代和CaCO3含量不同,其反應活性差異較大,CaCO3含量越高活性越大。而白云石比方解石的溶解速率低3~10倍,當石灰石純度較低或要求的石灰石利用率較高時,白云石等雜質會大大降低石灰石的溶解度。MgCO3含量過高時,還容易產生大量可溶性的MgSO3,從而減小SO2氣相擴散的化學反應推動力,嚴重影響脫硫化學反應的有效進行,且石灰石中CaCO3含量太低時會由于雜質較多而給運行帶來一些問題,造成吸收劑耗量和成本費用增加。
2.4.3 促進生成優質脫硫石膏以便循環再利用的要求
煙氣脫硫石膏[6]標準中規定干基二水硫酸鈣含量分別不小于95%、90%、85%時劃分為三個等級。其余組分大多為未充分利用的石灰石中CaCO3。對于不能達到分級要求的脫硫產物,一般采用丟棄形式,廢液也隨廢水排放,從而會對環境造成新的污染。而造成脫硫石膏無法順利生成的原因除了運行中的各種因素以外,因石灰石品位過低造成的循環利用率不高也是重要原因。因此也需要控制石灰石中CaCO3含量在9 0%以上。
考慮到上述原因,我們根據匯總相關實驗數據,規定MgCO3和酸不溶物的限值分別為≤5.0和≤6.0。
2.5 兩地地標中細度指標要求也有差別
石灰石粉細度也是影響脫硫效率的一個重要因素。對于純度較高的石灰石,粒徑對反應活性的影響遠大于石灰石種類和成分的影響。反應接觸面很大程度上決定化學反應速率,石灰石粉越細,單位質量接觸面積越大。較細的石灰石顆粒各反應速率高,更快的吸收SO2氣體,脫硫效率及石灰石利用率較高。一般情況下,0.063mm篩余小于10%時,即可滿足脫硫時的粒徑要求。粒徑越細,越有利于氣液反應,提高SO2氣體吸收率。
重慶地方標準規定的是0.063mm篩余小于5.0%。而我省電廠通常采用325目篩(約0.045mm)手工干篩法測定并要求細度過篩率90%以上,即篩余小于10%。通過測定0.045mm、0.080mm負壓篩細度與0.063mm干篩細度相比,感覺干篩數值不穩定,與負壓篩的波動有的數據不可靠。
鑒于水泥負壓篩析儀測定石灰石粉細度是成熟的方法,因此選用GB/T 1345-2005《水泥細度檢驗方法 篩析法》規定的45μm篩及其篩析方法,且規定45μm篩余≤10.0%。這個指標是綜合考慮以下因素而確定的:一是為保證反應活性滿足脫硫效率要求;二是為保證能源成本較低。由于現石灰石粉加工多為立式輥磨機或大型管磨機,均能在保證脫硫效率條件下兼顧經濟性,也基本符合實際脫硫時石灰石粉的粒徑情況。
2.6 河北地標中增加了反應速率指標
石灰石作為吸收劑的特性不僅包括其化學成分,主要也包括其反應活性,脫硫系統的堿量是通過石灰石粉的溶解來提供,吸收劑的活性影響到吸收劑的溶解度和溶解速度,是表示一種在酸性環境中的轉化特性。活性較高的石灰石在保持相同石灰石利用率的情況下,可以達到較高的SO2脫除效率。石灰石反應活性高,石灰石利用率也高。石灰石品質不同,對生產控制有很大的影響,因此,生產中要綜合考慮各個因素。
吸收劑的活性包含吸收劑種類、物化特性和與其反應的酸性環境。吸收劑的物化特性包括:純度、晶體結構、雜質含量、粒徑分布以及包括內表面(即孔隙率)在內的單位質量總表面積和堆積密度。對于石灰石粉,其反應活性的測試方法目前主要為反應速率法、MET法等兩種方法。反應速率法即固定pH值為5.5、反應溫度50℃和攪拌速度800r/min條件下的鹽酸滴定法,表征反應時間與耗酸量的關系。因為我國已有電力標準[7]就是采用該法表征石灰石粉反應活性的,因此我們引用了該方法標準,與現有標準相銜接,突出了做為吸收劑石灰石粉的性能特點。
影響石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝效率的因素,除了吸收劑本身質量如純度、粒度、雜質含量之外,過程控制質量、吸收塔工作環境、機組的煙氣參數,如溫度、SO2濃度、氧氣量、粉塵濃度等也不同程度的影響脫硫反應進程。
3 試驗方法的選擇
(1)CaCO3:河北地標中按GB/T 5762-2012或GB/T 3286.1-2012進行CaO含量的測定。有異議時,按GB/T 5762-2012進行。重慶地標采用GB/T 5762-2000中EDTA法測定CaO含量。因此方法基本一致。
(2)MgCO3含量:河北地標中按GB/T 5762或GB/T 3286.1進行MgO含量的測定。有異議時,按GB/T 5762進行。
(3)含水量:同樣為烘箱法。
(4)酸不溶物:河北地標中按JC/T 478.2-2013鹽酸法進行。
(5)反應速率:河北地標中按DL/T 943進行。
4 結束語
河北地標雖較重慶地標在某些技術指標要求上較為嚴格,但相信隨著脫硫技術裝備的進步和專業技術人員水平的提高,一定可以在不遠的將來把某些指標降到重慶地標水平,以更好地提高石灰石資源利用率。 [本文由WWw. dYlw.NE t提供,第 一論 文網專業寫作職稱論文和畢業論文以及服務,歡迎光臨]
參考文獻
[1]河北省地方標準.DB13/T 2032-2014.煙氣脫硫(濕法)用石灰石粉[S]
[2]重慶市地方標準.DB50T 378-2011.煙氣脫硫(濕法)石灰石粉[S].
[3]中華人民共和國行業標準.DL/T 986-2005.濕法煙氣脫硫工藝性能檢測技術規范[S].
[4]莊滬豐.石灰石粉品質對濕法煙氣脫硫性能的影響[J].中國環保產業,2008,9:24-27.
[5]鐘毅,林永明,高翔,等.石灰石/石膏濕法煙氣脫硫系統石灰石活性影響因素研究[J].電站系統工程,2005,4.
[6]中華人民共和國行業標準.JC/T 2074-2011.煙氣脫硫石膏.