電廠濕法煙氣脫硫系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程節(jié)能降耗分析研究

祁聰

摘 要：隨著我國(guó)電力建設(shè)前所未有的高速增長(zhǎng)及控制煙氣SO2排放要求的日益嚴(yán)格，近15年來(lái)煙氣脫硫在我國(guó)電廠大量安裝。大量煙氣脫硫設(shè)施的投運(yùn)，為我國(guó)減少SO2的排放、防止酸雨的污染做出了巨大貢獻(xiàn)。大量煙氣脫硫設(shè)施的投運(yùn)，不僅降低電廠SO2排放、改善周邊環(huán)境，而且也增加了電廠的能耗。煙氣脫硫系統(tǒng)的能耗主要表現(xiàn)在電耗、石灰石消耗、水耗等，其中以電能消耗為最大。因此，電廠煙氣脫硫設(shè)施投入運(yùn)行后，在保證滿足環(huán)保部污染物排放要求的同時(shí)，也要研究如何降低電廠脫硫設(shè)施的運(yùn)行能耗，對(duì)電廠脫硫設(shè)施經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重大意義。內(nèi)蒙古大唐托克托發(fā)電有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱托電公司）8×600MW機(jī)組煙氣脫硫系統(tǒng)經(jīng)過(guò)2008年的優(yōu)化運(yùn)行，設(shè)備消缺及技術(shù)改造等一系列措施，2009年系統(tǒng)各項(xiàng)能耗下降，取得了良好的效果。

關(guān)鍵詞：脫硫系統(tǒng)；經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；節(jié)能降耗；能耗

引言

針對(duì)火電廠SO2排放的控制，大多數(shù)企業(yè)采用濕法煙氣脫硫技術(shù)，其中石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行可靠、高效率等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用。托電公司煙氣脫硫系統(tǒng)8套吸收塔系統(tǒng)均采用SPC高效旋匯耦合脫硫技術(shù)，每臺(tái)鍋爐配置一臺(tái)吸收塔。整個(gè)電廠脫硫裝置吸收塔系統(tǒng)及公用系統(tǒng)占地面積大、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備多，其中增壓風(fēng)機(jī)、漿液循環(huán)泵及濕式球磨機(jī)是大功率設(shè)備。為了維持脫硫系統(tǒng)的正常運(yùn)行，就要消耗大量的廠用電、石灰石和工藝水等原料，給電廠運(yùn)行成本帶來(lái)很大壓力。

本文以托電公司1-8號(hào)煙氣脫硫設(shè)施為例，介紹石灰石-石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中采取的節(jié)能降耗措施，降低了運(yùn)行成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

1 基本情況介紹

托電公司煙氣脫硫系統(tǒng)是處理8×600MW機(jī)組的燃煤煙氣，采用SPC旋匯耦合高效煙氣脫硫技術(shù)，每臺(tái)機(jī)組設(shè)置一套脫硫系統(tǒng)，脫硫后的煙氣再通過(guò)煙囪進(jìn)行排放。脫硫率大于95%。石灰石漿液制備、石膏脫水處理、脫硫廢水處理系統(tǒng)等公用系統(tǒng)按8臺(tái)機(jī)組共用一套設(shè)置，并一次建成。

2 脫硫系統(tǒng)節(jié)能分析

石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝，吸收劑為石灰石，副產(chǎn)品為石膏。在維護(hù)8套脫硫系統(tǒng)正常運(yùn)行過(guò)程中，能耗主要包括：轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備電能消耗以及石灰石、工藝水。其中，電能消耗是脫硫系統(tǒng)運(yùn)行中最主要消耗，約占總消耗的60%-70%。

3 節(jié)能降耗措施

3.1 優(yōu)化運(yùn)行方式，保證經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

3.1.1 定期對(duì)除霧器進(jìn)行沖洗，保證除霧器安全運(yùn)行。運(yùn)行人員要密切注意除霧器是否堵塞，為了防止除霧器堵塞面積變大，需要及時(shí)沖洗，以免造成脫硫設(shè)施被迫停機(jī)。除霧器堵塞及結(jié)垢可從運(yùn)行中壓降升高得到明顯的反映，差壓的增大與增壓風(fēng)機(jī)電流上升有直接的關(guān)系，避免因除霧器差壓不正常增大而造成阻力增加，從而增加增壓風(fēng)機(jī)的額外電耗損失。

3.1.2 優(yōu)化吸收塔漿液循環(huán)泵運(yùn)行方式。在保證二氧化硫達(dá)標(biāo)排放的前提下，應(yīng)依據(jù)脫硫裝置入口煙氣中二氧化硫濃度的高低，選擇投運(yùn)循環(huán)泵臺(tái)數(shù)及對(duì)應(yīng)的噴淋層，以達(dá)到脫硫系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。全廠脫硫設(shè)施在運(yùn)行之初，每臺(tái)吸收塔先啟動(dòng)2臺(tái)漿液循環(huán)泵運(yùn)行，漿液循環(huán)泵運(yùn)行正常之后，再根據(jù)電廠鍋爐負(fù)荷和FGD入口二氧化硫濃度增加，再啟動(dòng)第3臺(tái)漿液循環(huán)泵，在100%負(fù)荷及FGD入口二氧化硫濃度的狀態(tài)下，全部漿液循環(huán)泵才全部投運(yùn)。同樣，在負(fù)荷降低和入口二氧化硫濃度減少的運(yùn)行過(guò)程中，也可以根據(jù)實(shí)際情況，相應(yīng)減少漿液循環(huán)泵的投運(yùn)臺(tái)數(shù)。

3.1.3 控制好石灰石的品質(zhì)，優(yōu)化制漿系統(tǒng)。石灰石中有效成分升高，減少了石灰石的使用量，降低了運(yùn)行成本。石灰石的硬度降低，將會(huì)大幅度的降低石灰石漿液制備系統(tǒng)的電耗。優(yōu)化石灰石制漿系統(tǒng)運(yùn)行方式，制備石灰石漿液時(shí)，避免2臺(tái)濕式球磨機(jī)同時(shí)運(yùn)行，盡量投運(yùn)1臺(tái)濕式球磨機(jī)來(lái)滿足供應(yīng)石灰石漿液要求；同時(shí)，濕式球磨機(jī)應(yīng)該盡量100%出力運(yùn)行，保證最高運(yùn)行效率，一般運(yùn)行4h，石灰石漿液箱達(dá)到最高液位后，就把濕式球磨機(jī)停下來(lái)備用。減少球磨機(jī)運(yùn)行時(shí)間，節(jié)約電耗效果顯著，整體上減少了運(yùn)行成本。

3.1.4 物料平衡控制達(dá)到最佳水平。在保證污染物達(dá)標(biāo)排放的前提下，嚴(yán)格控制吸收塔漿池液位和吸收塔石膏漿液的pH值，脫硫系統(tǒng)的石灰石漿液補(bǔ)充是直接采用吸收塔漿液pH值進(jìn)行控制的，當(dāng)pH值低于某一設(shè)定值時(shí)，開始補(bǔ)充石灰石漿液；當(dāng)pH值升至某一設(shè)定值時(shí)，停止石灰石漿液的補(bǔ)充。維持合理的石灰石漿液密度，減少供漿管道系統(tǒng)磨損，減少管道系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)。

3.2 及時(shí)消除系統(tǒng)缺陷，降低系統(tǒng)運(yùn)行損耗

3.2.1 正常運(yùn)行時(shí)，保證排空事故漿液箱。在事故中期停運(yùn)和大修長(zhǎng)期停運(yùn)過(guò)程期間，為了保證脫硫系統(tǒng)中吸收塔和其他箱罐、地坑內(nèi)的石灰石漿液及濾液水能夠順利排放、儲(chǔ)存，設(shè)置事故漿液箱，并保證其排空，這樣既減少了吸收劑的消耗，也避免吸收塔和其他箱罐的攪拌器長(zhǎng)期運(yùn)行，造成廠用電的浪費(fèi)。因此，在脫硫系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)要清空事故漿液箱，保證事故漿液箱在系統(tǒng)停運(yùn)和事故狀態(tài)下的正常投運(yùn)，對(duì)于節(jié)約生產(chǎn)資源來(lái)說(shuō)是非常重要的。

3.2.2 加強(qiáng)濕磨漿液泵檢修力度。濕磨漿液循環(huán)泵由于漿液的密度，使泵的葉輪磨損嚴(yán)重，濕磨漿液循環(huán)泵的出口壓力和系統(tǒng)出力大幅降低，降低了濕式球磨機(jī)的出力。因此，可以通過(guò)加強(qiáng)對(duì)濕磨漿液泵的檢修頻率，提高濕磨漿液泵的出口壓力和系統(tǒng)出力，滿足石灰石旋流器正常運(yùn)行的需要，來(lái)提高濕式球磨機(jī)的運(yùn)行效率。

3.2.3 系統(tǒng)檢修停運(yùn)時(shí)措施。在脫硫系統(tǒng)中、長(zhǎng)期停運(yùn)時(shí)，可采取以下措施：提前有計(jì)劃地減少石灰石漿液的制備量，盡量在停機(jī)之前，把石灰石漿液全部用完，少量的沖洗漿液全部排到事故漿液箱儲(chǔ)存；將濾液池和地坑里的濾液水全部送到吸收塔充分利用，在停機(jī)之后，再全部將沖洗后的漿液排到事故漿液箱儲(chǔ)存?zhèn)溆?。這樣不僅可保證石灰石漿液和濾液水得到充分利用，避免浪費(fèi)；而且保證吸收塔和所有箱罐沖洗干凈，使吸收塔和箱罐內(nèi)攪拌器不用長(zhǎng)期運(yùn)行，避免浪費(fèi)廠用電。

3.3 深入技術(shù)改造，提高生產(chǎn)效益

3.3.1 球磨機(jī)技術(shù)改造，提高制漿效率。濕式球磨機(jī)前給水水管，在用濾液水制漿時(shí)由于濾液濃度高、流量計(jì)出管太細(xì)，每次造成流量計(jì)不準(zhǔn)，管路堵塞，導(dǎo)致石灰石漿液制備系統(tǒng)的石灰石漿液密度無(wú)法正常長(zhǎng)期監(jiān)控，直接影響了濕磨制漿系統(tǒng)的漿液制備效果。因此，對(duì)管路進(jìn)行技術(shù)改造，流量計(jì)閥組前加裝過(guò)濾器，保證球磨機(jī)前給水正常投運(yùn)，可以提高制漿系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

3.3.2 石膏排出泵電機(jī)改造為變頻控制。變頻系統(tǒng)根據(jù)石膏旋流器出口壓力來(lái)調(diào)節(jié)改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，調(diào)整石膏排出泵出口流量，使脫硫設(shè)施運(yùn)行穩(wěn)定度提高，石膏漿液濃度將不再成為影響流量的因素。改造后電機(jī)運(yùn)行正常，電耗較改造前降低了30%。電機(jī)的變頻控制，減少了設(shè)備機(jī)械沖擊，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。使得電機(jī)及泵部溫度正常，管道壓力穩(wěn)定，消除了設(shè)備的缺陷，保證了脫硫系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

3.3.3 工藝水源及濕磨軸瓦冷卻水回收改造。為了降低脫硫系統(tǒng)運(yùn)行成本，結(jié)合托電公司工藝水系統(tǒng)運(yùn)行的具體情況。對(duì)水源進(jìn)行了改造，由工業(yè)水來(lái)水改造為機(jī)爐轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備冷卻水回收水、改造一方面節(jié)省了脫硫系統(tǒng)工藝用水，另一方面解決了由于轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備夏季冷卻水用量大，回收系統(tǒng)容量小造成的溢流，節(jié)約了用水同時(shí)又減少了水資源的浪費(fèi)，一舉兩得。

4 結(jié)束語(yǔ)

托電公司脫硫系統(tǒng)投運(yùn)多年來(lái)，通過(guò)優(yōu)化運(yùn)行方式、參數(shù)，在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方面做了大量的實(shí)踐和探索，主要對(duì)脫硫系統(tǒng)運(yùn)行材料中的石灰石、工藝水、轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備電耗等進(jìn)行了分析，制定了科學(xué)、可行的節(jié)能措施，大幅度降低了運(yùn)行成本，對(duì)其他電廠脫硫系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有一定的指導(dǎo)意義。

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