600 MW機(jī)組濕法脫硫系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化探析

肖晶

摘 要：文章敘述了濕法脫硫工藝的基本過程，對(duì)600 MW機(jī)組濕法脫硫系統(tǒng)的優(yōu)化進(jìn)行了探析，指出對(duì)該系統(tǒng)的優(yōu)化可有效提高其經(jīng)濟(jì)性及可靠性。

關(guān)鍵詞：600 MW機(jī)組；pH值；濕法脫硫系統(tǒng)；運(yùn)行優(yōu)化

中圖分類號(hào)：X773 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）08-0179-02

近年來，全球范圍內(nèi)環(huán)境污染現(xiàn)象比較嚴(yán)重，國(guó)際化的環(huán)保大環(huán)境促使中國(guó)對(duì)SO2排放量的控制提出了新要求。濕法煙氣脫硫技術(shù)目前已被廣泛應(yīng)用在中國(guó)各種規(guī)模的火力發(fā)電廠中，也逐漸成為電廠脫硫技術(shù)的一種主要工藝。然而，隨著發(fā)電站設(shè)備機(jī)容量的逐漸增加，濕法脫硫裝置設(shè)備的容量也在不斷增大，其耗電量巨大，造成了嚴(yán)重能源浪費(fèi)。

本文以600 MW機(jī)組實(shí)發(fā)脫硫系統(tǒng)運(yùn)行的優(yōu)化為例，對(duì)其系統(tǒng)運(yùn)行過程優(yōu)化提出相應(yīng)優(yōu)化對(duì)策，能有效減少資源浪費(fèi)現(xiàn)象，進(jìn)而提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

1 關(guān)于實(shí)發(fā)脫硫工藝的基本過程

某工廠（改為具體名稱）使用600 MW機(jī)組煙氣脫硫工程采用的是SO石灰石—石膏濕法脫硫工藝。工程的脫硫裝置為一爐一塔式，設(shè)備工作效率在96%以上。發(fā)電廠1號(hào)到4號(hào)機(jī)組在BMCR（括號(hào)中解釋其含義）的工況下，對(duì)內(nèi)部煙氣進(jìn)行脫硫處理，每個(gè)塔需設(shè)置3層漿液噴淋，每層漿液對(duì)應(yīng)1臺(tái)石灰石漿液循環(huán)泵，使用工廠外來石灰石塊來制備吸收劑，將石灰石塊在車間內(nèi)磨成粉末狀，并采用氣力進(jìn)行輸送，將其輸送至吸收塔區(qū)域，此時(shí)，使用漿液泵將石灰漿運(yùn)送到吸收塔內(nèi)部，通過漿液再循環(huán)系統(tǒng)完成再循環(huán)過程。

此時(shí)，鍋爐中煙氣已經(jīng)經(jīng)過除塵，將除塵后的煙氣松緊吸收塔，使煙氣中的SO2和石灰漿液中的CaCO3和鼓入的氧化空氣充分反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后生成的反應(yīng)物為CaSO4·2H2O，即石膏形成，煙氣在脫硫除霧后會(huì)帶出細(xì)小水滴，最終通過工廠的煙囪將其排除，而脫硫后的石膏漿液則使用工廠的脫水裝置進(jìn)行回收。整個(gè)過程就完成了濕法脫硫。

2 優(yōu)化600 MW機(jī)組濕法脫硫系統(tǒng)

2.1 實(shí)驗(yàn)過程

對(duì)某工廠（改為具體名稱）4×600 MW機(jī)組石灰石—石膏濕法脫硫系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。該設(shè)備系統(tǒng)于2010年9月份投入生產(chǎn)，在脫硫工作中發(fā)揮了重要作用，為使該脫硫系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定和可靠，決定對(duì)脫硫系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行必要的優(yōu)化，主要從整個(gè)濕法脫硫系統(tǒng)的自動(dòng)控制能力、脫硫反應(yīng)工藝及系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性等三方面進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。600 MW機(jī)組濕法脫硫系統(tǒng)優(yōu)化示意圖，如圖1所示。

由圖1能看出，在對(duì)600 MW機(jī)組實(shí)發(fā)脫硫系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化的過程中，要利用實(shí)驗(yàn)來對(duì)確定吸收塔漿液的pH值最優(yōu)值，有效提高石灰石使用效率、增強(qiáng)系統(tǒng)脫硫性能及使生成石膏品質(zhì)達(dá)到最優(yōu)等。實(shí)驗(yàn)通過對(duì)石灰石使用效率及生成石膏的形狀和大小，能確定最終確定石膏的密度范圍，這樣就能在根本上保證生成石膏的質(zhì)量，并有效降低了整個(gè)過程對(duì)脫硫設(shè)備的磨損[1]。一些工程的生產(chǎn)過程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)漿液pH值不正?，F(xiàn)象，因此，要對(duì)其脫硫機(jī)理進(jìn)行研究，以達(dá)到對(duì)煙氣系統(tǒng)的控制。

2.2 結(jié) 果

2.2.1 優(yōu)化600 MW機(jī)組濕法脫硫工藝

工程過程中漿液pH值的密度對(duì)整個(gè)脫硫系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成影響。因此，對(duì)樣品成分進(jìn)行分析后將漿液pH值最優(yōu)值控制在5.26≤pH值最優(yōu)值≤5.34，并將其（指什么）密度控制在 1 111～1 129 kg/m3之間，這樣就能有效提高整個(gè)濕法脫硫系統(tǒng)運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性和可靠性?；鹆Πl(fā)電煙氣脫硫裝置，如圖2所示。

2.2.2 提高600 MW機(jī)組實(shí)發(fā)脫硫系統(tǒng)的節(jié)能性

對(duì)于發(fā)電廠，安裝脫硫系統(tǒng)是一項(xiàng)十分耗電的裝置工藝，因此，在安裝濕法脫硫裝置系統(tǒng)時(shí)，要考慮到整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)的節(jié)能型和經(jīng)濟(jì)性。對(duì)600 MW機(jī)組實(shí)發(fā)脫硫系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，主要的判斷標(biāo)準(zhǔn)就是SO2的質(zhì)量流量，確定機(jī)組SO2具體濃度數(shù)據(jù)和機(jī)組最大負(fù)荷數(shù)據(jù)，從而使運(yùn)行人員可進(jìn)行準(zhǔn)確操作。在對(duì)石灰石漿液循環(huán)泵和脫硫過程中使用的氧化風(fēng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能：

在2臺(tái)石灰石漿液循環(huán)泵同時(shí)運(yùn)行且煙氣中SO2流量在 3 200 kg/h以下時(shí)，將其中1臺(tái)石灰石漿液循環(huán)泵停運(yùn)，氧化風(fēng)機(jī)單獨(dú)運(yùn)行，且其中的SO2流量同樣在3 200 kg/h以下時(shí)，將1臺(tái)氧化風(fēng)機(jī)停運(yùn)，這樣就能有效解決能源，同時(shí)也能增強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性能[2]。

2.2.3 對(duì)600 MW機(jī)組實(shí)發(fā)脫硫系統(tǒng)的控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化

某工廠利用5臺(tái)機(jī)組增壓機(jī)進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)，煙氣脫硫系統(tǒng)通入使用后，由于旁路擋板未曾關(guān)閉，增壓風(fēng)機(jī)未自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行，此時(shí)，設(shè)備操作人員要手動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)開度，以便能保證增壓風(fēng)機(jī)入口壓力穩(wěn)定。

為進(jìn)一步提高整個(gè)控制系統(tǒng)的質(zhì)量，需在入口的增壓風(fēng)機(jī)出加入壓力變化的信號(hào)，來指導(dǎo)其進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，對(duì)工廠內(nèi)600 MW機(jī)組濕法脫硫系統(tǒng)的控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，能增強(qiáng)增壓風(fēng)機(jī)的自動(dòng)運(yùn)行，提高了整個(gè)運(yùn)行過程的安全性。

3 600 MW機(jī)組濕法脫硫工藝優(yōu)化過程的統(tǒng)計(jì)分析

3.1 分析設(shè)備入口含塵量對(duì)脫硫效率的影響

當(dāng)工廠內(nèi)脫硫設(shè)備入口煙氣含塵量在80 mg/m以下時(shí)，機(jī)組脫硫效率能達(dá)到95%左右，反之，脫硫效率將會(huì)嚴(yán)重降低，這就說明，含塵量的降低能促使設(shè)備有效去除煙氣中的SO2，提高脫硫效率。

3.2 石灰石的溶解性受石灰石漿液pH值的影響

在對(duì)發(fā)電廠進(jìn)行脫硫處理時(shí)，石灰石的溶解活性十分重要，而石灰石的溶解活性也會(huì)受石灰石漿液pH值的影響，當(dāng)石灰石漿液pH值在4.6～5.4之間時(shí)，石灰石溶解性在逐漸增強(qiáng)，pH值逐漸升高時(shí)，需使用的石灰石漿液的補(bǔ)漿量也就會(huì)隨之增加，此時(shí)石灰石漿液的利用效率就會(huì)降低，因此，在提高固硫率時(shí)，要將pH值控制在一個(gè)范圍內(nèi)，這樣就能收到最佳固硫效果。

4 600 MW機(jī)組濕法脫硫系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化的重要意義

通過對(duì)600 MW機(jī)組濕法脫硫系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，能有效改善增壓風(fēng)機(jī)性能，杜絕擋板不正常操作現(xiàn)象的出現(xiàn)，有效提高了整個(gè)脫硫系統(tǒng)的安全性和使用效率。在濕法脫硫工藝操作過程中，對(duì)其控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，能降低系統(tǒng)操作的失誤率，也就在一定程度上減輕了工作人員操作壓力，節(jié)省了操作時(shí)間，極大提高了整個(gè)脫硫系統(tǒng)的工作效率。

5 結(jié) 語

600 MW機(jī)組濕法脫硫系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化需對(duì)實(shí)發(fā)脫硫工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)，結(jié)合理論并聯(lián)系實(shí)際進(jìn)行對(duì)工廠脫硫工藝的優(yōu)化進(jìn)行研究，這樣就使脫硫系統(tǒng)節(jié)能方式得到了有效優(yōu)化，提高了600 MW機(jī)組濕法脫硫裝置的可靠性和穩(wěn)定性，并在節(jié)約能源的基礎(chǔ)上增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)600 MW機(jī)組濕法脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化提出了相應(yīng)優(yōu)化措施，能對(duì)以后發(fā)電廠濕法脫硫工藝的優(yōu)化提供一定的借鑒。隨著發(fā)電站設(shè)備機(jī)容量的逐漸增加，濕法脫硫工藝將會(huì)得到更加廣泛的應(yīng)用，并在未來的脫硫處理中發(fā)揮著自己獨(dú)特的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 董傳深，邱振波.600 MW機(jī)組脫硫系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行及節(jié)能改造[J].電力 科學(xué)與工程，2010，（11）.

[2] 王樹東，胡三高，劉玲，等.600 MW機(jī)組脫硫系統(tǒng)中循環(huán)漿液泵的運(yùn)行 優(yōu)化與改造研究[J].中國(guó)電力，2010，（11）.