烟气湿法脱硫变频浆液循环泵对于出口二氧化硫排放影响的经济性分析

◎冯永超

一、概述

电耗率作为一项重要的经济指标，已通过一系列的数据支撑和合理的逻辑计算后，其实时数据显现在集控室的大屏幕中，说明人们对于指标控制的重视程度。浆液循环泵是燃煤电厂湿法石灰石-石膏法脱硫系统的核心设备之一，其电耗占比率高达61.29%，占据着脱硫系统用电的核心地位，为了进一步降低脱硫的运营成本，降低电耗，同时满足国家和地区的排放标准，对其进行变频改造，达到一定参数节能控制，确保了一定的排放量的情况下，低转速运行。

大唐三门峡电厂已成功的将浆液循环泵实施变频改造，并分别应用于320MW，630MW，1050MW燃煤机组脱硫系统运行中，运行稳定，节能效果显著。

二、变频控制前现状

FGD系统是通过将石灰石浆液通过浆液循环泵输送至喷淋层，再通过喷嘴覆盖，逆向接触未处理过的烟气，吸收烟气中的SO2，达到脱硫的目的，为了提高脱硫效率，会设计多层喷淋层并对应多个浆液循环泵，满足出口SO2排放35mg/m3的要求。浆液循环泵作为一台大型的单级离心式水泵，多采用工频控制，固定转速，组合不同功率大小的浆液循环泵共同运行，达到控制出口排放的目的，其运转数量越多，电耗越大，但脱硫效率越高。

三、变频改造情况

考虑发电系统的安全可靠性，不能同时对所有的浆液循环泵进行全部改造，根据现场实际情况，分别对每台机组各改造1台浆液循环泵用于变频控制，其余18台仍然采用工频运行。改造前后参数对比如表1所示。

表1浆液循环泵改造前后参数

假设5台浆液浆液循环泵在满负荷100的情况下，需要运转5台浆液循环泵，每台浆液循环泵对应20的负荷，当负荷以1/每次进行波动，在没有变频泵的前提下，泵运行总数需大于负荷值才能满足排放要求，则负荷变动下，对应的投入循泵总功率将出现大量的溢出值，如表2。

表2工频状态下循泵投入

而加入变频泵后，因考虑到变频浆液循环泵的最低转速带来的影响，单台变频泵的运行功率不能低于10%，而是在10%-20%之间调整，在只有1台变频泵的前提下，其投入循泵总功率可大大降低无用功，减少溢出，如表3，投入功率值与负荷值之间的偏差明显减少。

表3单台变频泵下循泵投入

而加入2台变频泵后，浆液循环泵的投入可覆盖任何负荷下所需要的功率消耗，从而达到完美的零溢出。

四、节能对比分析

那么通过这种改造后具体每台浆液循环泵具体能节约多少电耗呢，我们这次经济型分析只针对变频调节与工频控制产生的收益差进行全年的数据统计和分析，不统计变频后产生的各种影响带来的收益和消耗。

多年的变频实际运行中得到了大量运行数据，包含5台机组，涵盖320MW、630MW、1050MW机组不同负荷下的23台浆液循环泵投入功率值，拿变频控制下变频运行的功耗与该泵工频运行下的功耗差值进行平均数值计算，其数据有一定的同步电机带来的节能效果，通过大量的数据统计和折算，最终得到平均1年下来，变频改造后的节能数据，

表4变频改造前后电耗对比（按年运行5000h计算）

结论：当然其数据只限于该企业目前运行工况得到的数据，变频泵对于节能的影响还受制于环境，各个工况，设备状况，品牌差异，运行调整等各个因素。但从大体数据来看，变频改造的节能经济型还是不错的，对比投资回报率来说，1年左右即可回收投资成本，还是很值得改造，这些还没有算变频工况对于智能自动化程度的影响，对于当前大数据，智能化，互联网快速发展的前景下，变频控制能够创造更好的平台，具有很广泛的推广意义。