浅谈烟气脱硫系统节能优化对策

2017-01-22翁青征

资源节约与环保 2017年4期

关键词：循环泵吸收塔烟道

翁青征

（福建龙净环保股份有限公司福建龙岩364000）

浅谈烟气脱硫系统节能优化对策

翁青征

（福建龙净环保股份有限公司福建龙岩364000）

随着目前电力需求的增多和对环境保护力度的加大，人们开始高度关注发电机组中烟气脱硫系统的节能优化问题，因此要加快对其节能优化的研究工作。综上所述，本文将着重研究烟气脱硫系统的节能优化对策，以便给相关人士提供借鉴和参考。

火电机组；烟气脱硫；节能优化运行

为了提升大气环境质量，石灰石/石膏湿法是目前我国发电厂主要采用的脱硫技术。但是该方法在提升环境质量的同时也增加了较多的能耗，以至于降低了供电效率，从而提升了煤炭资源的消耗量。因此，为开展烟气脱硫系统的节能优化工作，必须先分析该系统的结构和功能特性，有针对性的降低污染物排放的同时提升发电厂的发电效率，对于我国环境的可持续发展有重要意义。

1 节约设备运行电耗

鉴于发电厂内有众多的旋转设备，整个发电机组中有1%以上的电耗用在脱硫系统中，因此，为降低发电机组的工作成本，必须想办法将烟气脱硫系统的用电消耗降低。浆液循环泵和氧化风机在烟气脱硫系统中的总功率在1600KW左右，而真空泵在石膏脱水系统中的额定功率也大于200KW，而且以上设备均使用高压电机。所以降低高压电机的用电量可直接降低脱硫系统的运行成本。

1.1 引增合一改造

增压风机在新建的发电机组中可以取消。在目前现存的发电机组中，有增加风机的均进行了引增合一改造，以便提升机组的经济性和安全性。在对600MW机组的增压风机进行改造后，可明显把发电厂用电率下调0.05%以上。

1.2 降低浆液循环泵的运行电耗

（1）在改造现有机组的脱硫系统时，如果条件允许可以优化吸收塔的塔型，改变脱硫系统中的钙硫比、石灰石浆液的酸碱度等参数，其中，为调整浆液循环泵的实际工作功率，可以变更塔内的烟气流动速度。吸收塔入口的烟气温度会因为所设置的烟气换热设置而降低烟气的体积流量。此外，浆液循环泵的流量可在不变动液气比的情况下而相应减少，从而降低泵的用电量。（2）为减少泵的耗电量和降低浆液循环泵的扬程，系统中的设计阻力应合理选择。例如，浆液循环泵的管径可适当加大，以便降低系统流速，在减少系统水利损失的同时也可保护滤网。（3）泵的工作方式可根据机组的实际情况来随时调整，大多数机组的负荷率在一定范围内波动，并且受所采购燃料的影响其含硫量也有较大波动。因此，可根据实际情况并保证排放SO2的排放浓度为前提条件，降低浆液循环泵的工作台数，从而达到省电的目的。

1.3 降低真空泵的运行电耗

根据设计规程要求由两台机组共用设施来完成石膏脱水作业，因此至少需要两台真空皮带脱水设备。脱水系统在设计时就应考虑进行优化，以便开启一套脱水设备便可满足整台机组的工作要求。此外，为简化系统结构，可以加装浆液切换管道和石膏浆液分配器，从而降低真空泵的工作用电量。

1.4 采取有效措施，降低烟气系统阻力

可以考虑对烟气脱硫系统的管道布置进行优化改造，为降低烟气流动速度，对烟道进行改造并选择合适的截面积；合理优化设计管线，将烟道弯头的数量减少或控制管道长度。如为降低烟气系统阻力，可以考虑使用圆烟道，在降低引风机用电量的同时减少系统阻力。

2 节约水资源

脱硫反应会将部分水分增发变成水蒸气，因此该过程也是放热过程。尽管有除雾设备工作，但是因为制造工艺本身或设备老化等问题的原因，水汽会有一部分渗进烟囱并排入环境中。因此，为降低烟气脱硫系统的耗水量，可采取措施减小系统的放热量。

2.1 加装烟气换热器

在引风机出口的圆烟道中加装烟气换热器，对水汽进行加热从而将其凝结。根据工程试验得出，600MW机组的烟气温度可以从135℃降低至90℃，在热力系统中引入加热的凝结水可明显减少加热器的用汽量。

2.2 回收冷凝液

吸收塔出口的净烟气温度在机组实际工作时可以达到46℃，该值与烟气中的水露点相接近。在烟囱和净烟道中有净烟气流过时，该值可以进一步降低，烟气中小部分水蒸气会在出口冷凝析出，其余则会从烟囱排放至大气中。根据测算，单台600MW机组烟囱可冷凝出2.5t/h的冷凝液体。因此，设计净烟道时可预留一定角度，而在入口膨胀节低位和烟囱内筒处、净烟道低位处可以设置冷凝液的回收装置，降低耗水量的同时也可预防石膏雨的产生。

2.3 选用好的真空皮带机

石膏湿石灰石/石膏湿法烟气脱硫系统的副产品，而游离水和结晶水是石膏中重要组成部分，膏结晶过程中必不可少的是结晶水。根据电厂实际工作情况得知，一般有10%的游离水存在石膏晶体中。一旦石膏含水率超过标准，应对石膏脱水系统的工作状态进行调整，以减少游离水损失为前提，优化真空皮带的脱水效率。

2.4 冷却水及冲洗水的回收利用

脱硫系统的冷却水一般采用开式水或闭式水。如果采用闭式水，则会和主厂房闭式水系统统一考虑，脱硫系统的闭式水一般会回主厂房回收利用。如果采用开式水，一般脱硫系统的冷却水会单独设置，可将该部分回水接至工艺水箱。同时，未利用完的机封冷却水也可接至工艺水箱。目前的脱硫系统会设置集水坑及集水泵，临时排放的浆液及设备的冲洗水排入集水坑，用集水泵达到吸收塔内循环利用，有效的节约用水。