試析電廠煙氣脫硫系統(tǒng)的運行優(yōu)化

縱南南

摘要：為構建人與自然環(huán)境和諧發(fā)展的格局，提出合理發(fā)展工業(yè)能源工業(yè)制造產業(yè)的建議。燃煤電廠是能源重要的生產場所之一，也是污染量生成量極大的產業(yè)。為實現(xiàn)環(huán)境保護的相關要求，提出調整并油壺燃煤電廠節(jié)能減排工作的建議。文章結合具體工程案例，對電廠煙氣脫硫系統(tǒng)的優(yōu)化措施進行探究，希望對同行起到一定借鑒作用。

關鍵詞：燃煤電廠；煙氣脫硫系統(tǒng)；節(jié)能減排；優(yōu)化措施

燃煤電廠煙氣脫硫的主要運行任務是去除電廠所產生煙氣內的硫氧化物，脫硫內容主要以燃煤電廠所生成的各類工業(yè)廢氣為主。站在宏觀的角度分析，煙氣脫硫系統(tǒng)為一類有機系統(tǒng)，當下燃煤電廠做常用的是石灰石—石膏濕法脫硫系統(tǒng)，其也是目前一類相關成熟的脫硫技術，該系統(tǒng)的工作原理是利用中和作用，通過堿性物質實現(xiàn)對硫氧化物的有效吸收并產生相應的化學反應，進而實現(xiàn)預期的脫硫目標。

1工程概況

A發(fā)電廠2*135MW機組煙氣脫硫（FGD）系統(tǒng)應用兩爐一塔的設計形式，共同應用一個脫硫系統(tǒng)，利用石灰石—石膏濕法脫硫工藝裝備實現(xiàn)對煙氣的脫硫處理。煙氣通過大范圍的和含石灰石（CaCO3）的吸收液相接觸，使促使煙氣內的SO2溶解于水同時和石灰石漿液產生化學反應生成亞硫酸氫鈣[Ca（HSO3）2]，在有大量空氣被導入的情況下，促使Ca（HSO3）2經氧化反應后生成二水石膏（2CaS04·2H20），進而實現(xiàn)降低煙氣中SO2含量的目的。與脫硫工藝裝置相配套的裝置以煙氣系統(tǒng)，吸收塔系統(tǒng)，工藝水系統(tǒng)等為主[1]。具體流程見圖1。

2電廠煙氣脫硫系統(tǒng)的運行期間存在的問題

2.1漿液循環(huán)泵過流件腐蝕

采用濕法對煙氣行脫硫的過程中，漿液循環(huán)泵能夠把石灰漿液由吸收塔底部傳導至噴淋系統(tǒng)進行脫硫工藝作業(yè)。在管道內漿液大顆粒物質或PH值較高漿液理化作用下，漿液循環(huán)泵在運行過程中易出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，進而影響煙氣的脫硫效果。關于漿液循環(huán)泵元器件腐蝕的問題，優(yōu)化措施應從反應原料品質及PH值調控兩方面著手，確保參與脫硫工藝的石灰石粉末細度>90%，漿液PH值在5.2-5.6區(qū)間取值，特殊情況下可選用耐磨性與耐腐蝕性“雙優(yōu)”的漿液循環(huán)泵，以延長循環(huán)泵使用年限，強化電廠脫硫工藝作業(yè)的穩(wěn)定性與高效性[2]。

2.2吸收塔石膏沉積

若吸收塔石膏積灰現(xiàn)象嚴重，則很可能造成脫硫作業(yè)效率降低。面對吸收塔石膏積灰現(xiàn)象嚴重的問題，優(yōu)化措施多是在維護石膏旋流器分離效率的基礎上，對吸收塔中石膏漿液密度進行嚴格把關，或采用吸收塔中PH值等措施。有實踐研究表明，采用對石膏漿液密度調控的方式，能實現(xiàn)對石膏沉積積灰量較好的調度。此外，在漿液配制的過程中一定要全面貫徹落實脫硫運行控制措施以實現(xiàn)對吸收塔中漿液質量的有效控制，同時工業(yè)廢水只有在達標后方可排放[3]。

2.3管道泄露問題

因為石灰石漿液與石膏漿液均具有相對較高的腐蝕性，故此在脫硫工藝運轉的過程中管道被腐蝕的現(xiàn)象是極為常見的，進而誘發(fā)泄漏問題。為減少或規(guī)避管道腐蝕及泄露問題的發(fā)生，可采用對脫硫石灰石漿液輸送泵及石膏旋流給料泵變頻行改造措施，利用變頻技術調整漿液在管道中的運行速度，以減少管道被腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生率。

3電廠煙氣脫硫系統(tǒng)的運行優(yōu)化措施

3.1吸收塔漿液循環(huán)泵的優(yōu)化

在脫硫裝備人口煙氣SO2濃度相對恒定的情況下，吸收塔中漿液循環(huán)量越大，電廠此時需投放的循環(huán)泵數(shù)目就越多，此時脫硫工藝效率就越高，電能消耗量也相應提升。本文筆者認為，在SO2排放濃度符合相關標準的情況下，可依照脫硫裝備入口煙氣內SO2濃度的高低，科學設定循環(huán)泵的投放數(shù)目并強化噴淋層高度的差異性，進而確保脫硫工藝在低成本的狀態(tài)下高校運行。A發(fā)電廠最初吸收塔設置了3臺漿液循環(huán)泵，為實現(xiàn)降低能源消耗量，決定使2臺循環(huán)泵在不同的組合形式下運轉，并進行了相關脫硫效率試驗。對試驗結果進行分析，發(fā)現(xiàn)脫硫效率均>90%（規(guī)劃值為91%），凈煙氣內SO2排放濃度均能<400㎎/Nm3，即達到了排放標準[3]。將以上數(shù)據(jù)信息設為基礎值，編制了與漿液循環(huán)泵運行相關的優(yōu)化方案：①當有3臺漿液循環(huán)泵運轉時，應將吸收塔漿液PH值控制在5.2～5.6范疇中，以盡量維持相對較高的脫硫率，降低SO2排放量，此時漿液脫硫劑的耗用量也相應減少；②在原煙氣中SO2濃度較低時，可采用適度提升吸收塔漿液的PH值（≤5.8）、促使底下兩層內任意一臺循環(huán)漿液泵停運等方式，實現(xiàn)有效節(jié)能目標。若按照停運中間層的#2漿液循環(huán)泵作業(yè)去計算，其電機電壓為6KV，功率為355KW，可促使脫硫工藝中節(jié)省25%以上的能源。

3.2煙氣系統(tǒng)優(yōu)化運行

本文筆者建議在電廠各業(yè)務常態(tài)運行的情況下，做好應用2臺增壓風機并聯(lián)方式進行脫硫生產工藝。筆者發(fā)現(xiàn)在低負荷的狀態(tài)下，這種運行方式可滿足生產要求。在低負荷時，2臺增壓風機的靜葉開度均很小，因為調節(jié)的靈敏性相對交稿，故此若稍做調整，就對鍋爐負壓形成較大影響，影響電廠生產作業(yè)過程的安全性。因為增壓風機的空載電流數(shù)值相對較大（約90A），以致脫硫系統(tǒng)運行期間的能耗量增加。故此，可采用數(shù)次試驗與調整的方式，在2臺機組總負荷<270MW且總風量低于880㎞3/h時，單臺增壓風機能夠迎合負壓需求，可選擇停運1臺增壓風機運行[4]。

3.3投放脫硫增效劑

有研究發(fā)現(xiàn)，應用脫硫添加劑可對脫硫系統(tǒng)的化學反應過程產生良好的促進作用，進而降低石灰石粉的耗用量，與此同時間接性的減輕設備損耗嚴重性，此時在維護吸收塔各項參數(shù)穩(wěn)定且正常的情況下，降低設備電能消耗量及人工檢修費用[5]。

3.4 工藝水系統(tǒng)的優(yōu)化

脫硫系統(tǒng)投運以后，單臺工藝水泵運行期間其出口壓力僅為0.44MPa，兩臺泵并聯(lián)運轉時僅提升0.03MPa，在對泵與管道設備行沖洗處理時，壓力值多<0.4MPa，以致備用泵聯(lián)動運行，每天聯(lián)動頻次高達20次，很可能大幅度減縮設備運行年限，影響其生產業(yè)的安全性；此外，工藝水壓力偏低經常導致氧化風機由于出口溫度過高（>80℃）而出現(xiàn)跳閘動作。

為處理以上問題，可采用如下調整與優(yōu)化措施：①結合現(xiàn)場實況，適度減縮工藝水穩(wěn)壓閥開度，促使單臺工藝水泵的出口壓力達到0.48MPa，且運轉過程中無打悶泵現(xiàn)象出現(xiàn)。②循環(huán)漿液泵沖洗過程中，不開展其他沖洗作業(yè)；循環(huán)漿液泵沖洗總門開度減少50%，在維護沖洗效果的同時降低水資源使用量。

4結束語：

電廠煙氣脫硫系統(tǒng)的運行對改善煤炭電廠飛起排放狀況產生的影響是極為深刻的。當下，與燃煤電廠脫硫相關的工藝技術繁多，故此企業(yè)在對脫硫工藝選擇時，應結合自體的經濟條件及預要達到的脫硫目標。對于煙氣脫硫系統(tǒng)的運行效率，結合脫硫性能、設備可靠性和運行經濟性等因素，對其優(yōu)化處理措施，進而確保系統(tǒng)運行的安穩(wěn)性，協(xié)助電廠獲得更大的經濟效益。

參考文獻：

[1]陳代敏，衷小鵬，潘慶.圓盤脫水機在火力電廠煙氣脫硫石膏脫水系統(tǒng)中的應用[J].中國新技術新產品，2018（06）：36-37.

[2]唐治國.電廠煙氣脫硫系統(tǒng)電負荷分析及優(yōu)化設計[J].電子世界，2017（12）：179.