660 MW超超临界机组脱硫系统淡水耗量高原因分析及节水措施

成黎明

摘 要：通过分析湿法烟气脱硫系统的淡水耗量，结合公司脱硫系统的运行情况，找出了影响脱硫系统淡水耗量高的原因，并提出了脱硫系统的具体节水措施。

关键词：湿法烟气脱硫系统；水耗量；除雾器；锅炉引风机

中图分类号：TM621 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.19.095

目前，我国95%以上的火电机组脱硫采用石灰石-石膏湿法，其在有效控制火电机组SO2排放的同时，也大幅增加了电厂水耗。在保证电站脱硫系统正常运行的同时有效降低水耗，对降低我国火电机组水耗、实现节能降耗意义重大。

脱硫系统的补水点主要有除雾器冲洗水补水、各辅机密封水和冷却水、石灰石浆液制备系统补水、真空皮带脱水机的滤液、滤饼冲洗水补水、氧化空气增湿降温补水和吸收塔管道等不定期冲洗补水方式。脱硫系统水耗主要包括烟气带走的水蒸气、烟气携带的液态水、石膏带走的水和排放的废水。

1 石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺

江苏射阳港电厂5号和6号660 MW机组的烟气脱硫装置采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺，一炉一塔处理100%的烟气。采用高效脱除烟气中SO2的石灰石-石膏湿法工艺，子系统主要包括工艺系统、控制系统（DCS）和电气系统。本脱硫装置配套的工艺系统包括石灰石浆液制备系统、烟气系统、SO2吸收系统、石膏脱水系统、工艺水系统、压缩空气系统、排放系统和废水处理系统。其中，石灰石浆液制备系统、石膏脱水系统、工艺水系统、废水处理系统、压缩空气系统为两台机组共用。

工艺流程如下：锅炉引风机送来的全部烟气由侧面进入吸收塔，烟气自下向上流动，并在上升过程中与雾状浆液逆流接触，处理后的烟气进入两级串联的除雾器，除去烟气中携带的浆液雾滴，最后从吸收塔顶部进入后部烟道，经装有内衬泡沫玻璃的湿烟囱排入大气。烟气中的SO2、SO3被吸收剂吸收，生成CaSO3·1/2H2O，并在吸收塔底部反应池中与氧化空气氧化生成石膏（CaSO4·2H2O）。

2 脱硫系统淡水耗量现状调查

对我公司脱硫各子系统进行用水统计后发现，脱硫系统各用水点每天的平均耗量如表1所示。

从统计结果看，除雾器冲洗水占脱硫淡水用量的85%.除雾器冲洗水耗量大是脱硫系统淡水耗量大主要因素，脱硫系统淡水日消耗量在2 800 t/d，已超出脱硫系统水耗量设计值。

3 脱硫系统淡水耗量大的原因

3.1 石膏脱水时脱硫废水未回收利用

脱硫吸收塔石膏脱水时，吸收塔每小时将向外排出约20 t的废水。由于脱硫废水的处理效果较差，在石膏脱水期间每小时将向吸收塔多补20 t淡水，1 d将向吸收塔多补近500 t的淡水。

3.2 除雾器冲洗间隔时间过短

在正常运行中，在除雾器压差较小的情况下运行人员每隔30 min通过冲洗除雾器提高吸收塔液位。在频繁冲洗除雾器过程中，除雾器的冲洗水一部分被烟气带走，另一部分进入吸收塔，导致提高相同的吸收塔液位高度时，需要消耗更多淡水。通过测算，将吸收塔液位提高0.5 m时，吸收塔补淡水93 t，采用除雾器冲洗需要补淡水132 t。

3.3 除雾器冲洗时间过长

在正常运行中，脱硫吸收塔除雾器冲洗时每个除雾器阀门冲洗时间为1 min，整个除雾器冲洗完成需要24 min，耗水量约50 t。每打开一个除雾器阀门的耗水量约为2 t，按每隔30 min冲洗一次计算，每天除雾器的耗水量约为2 400 t。

4 降低脱硫系统耗水量的措施

4.1 提高复用水利用率

合理调节加药量使脱硫废水处理系统出水水质处于规定范围内，根据设备使用说明书计算各加药点的加药量，现场检查脱硫废水出水水质。脱硫废水再经工业废水进一步处理后用服用水泵打至工艺水箱。

根据说明书加药量合理调节泵的行程和频率，调整加药量后，经统计，每天节约脱硫淡水耗量约110 t。

4.2 合理调节除雾器的冲洗时间

对不同负荷下的除雾器冲洗时间进行分析后发现，当机组负荷在400 MW时，除雾器的冲洗时间为30 s。此时，除雾器的压差、淡水耗量最低。

当机组负荷在500 MW左右时，选择除雾器冲洗时间为40 s、最小除雾器压差和相对较低淡水用量。

当机组负荷在600 MW左右时，选择除雾器冲洗时间为50 s、最小除雾器压差。由于600 MW机组的负荷较高、烟气流速较高、带出的浆液较多，所以，为了保证除雾器压差，选择除雾器冲洗时间为50 s。

不同负荷情况下，除雾器的冲洗时间各不相同，机组负荷在400～500 MW之间的除雾器冲洗时间为30 s，机组负荷在500～600 MW之间的除雾器冲洗时间为40 s，机组负荷在600 MW以上的除雾器冲洗时间为50 s。

实施上述方案后，每日节约脱硫淡水耗量435 t。

4.3 根据差压调节除雾器冲洗间隔

通过试验和理论计算，从以往满负荷运行1 d冲12个周期（2 h/周期）减少至低负荷运行1 d冲3个周期（8 h/周期）的方案较为合适，可使除雾器差压和冲洗水量保持正常。同时，应将差压尽量控制在40 Pa以下，如果存在异常，则应手动冲洗。从调整后的运行情况看，除雾器两端的差压基本稳定，系统运行正常，每日节约脱硫淡水耗量330 t。

5 效果检查

实施上述措施后，脱硫淡水耗量大幅度降低，由原先的2 800 t/d下降到1 997 t/d，有效降低了耗水量。

6 总结

针对不同的机组和脱硫系统，提高废水回用率、合理调整脱硫系统除雾器冲洗时间和冲洗间隔、降低脱硫系统的水耗量对节能环保具有重大意义。

参考文献

[1]宋长清.大机组湿法烟气脱硫系统用水分析[J].水利电力机械，2006，28（2）：11-14.

〔编辑：张思楠〕

Analysis of Fresh Water Consumption and Water Saving Measures of 660 MW

Ultra-supercritical Unit Desulfurization System

Cheng Liming

Abstract： In this paper， the fresh water consumption of wet flue gas desulfurization system， combined with the operation of the companys desulfurization system， found the reasons for the high water consumption of the desulfurization system， and put forward the specific measures for the desulfurization system.

Key words： wet flue gas desulfurization system； water consumption； mist eliminator； boiler guide fan

文章编号：2095-6835（2015）19-0096-02