火电机组烟气脱硫系统的节能优化运行

王军

摘 要：由于环境受到人为的破坏，自然灾害频发，人们的身体健康受到严重侵害，每个行业要想可持续发展下去，都必须节能环保、保护环境，电力行业也不例外。火电行业遵从节能环保的基础措施是进行火电机组烟气脱硫系统的节能优化，使该系统运行高效且节能环保，既保证了经济利益也保障了环境和社会效益，是一举多得的关键方式。在此基础上，本文对内蒙古锦联铝材有限公司电机组烟气脱硫系统能耗的总体特性和重要的工艺进行了阐述，并提出了烟气脱硫系统节能优化运行的相关对策，旨在促进火电行业的节能可持续发展，造福社会。

关键词：火电机组;烟气脱硫;节能优化运行;优化对策

当今时代，伴随着社会经济的持续发展，城市建设脚步有了很大的提升，这样就促使环境污染问题非常显著。电力行业是促使经济发展的重要行业，所以要对烟气脱硫系统进行节能优化，从而才能促使火电机组有序的运行，城市的快速发展。

1.FGD 系统主要能耗设备能耗特性

1.1 FGD 系统能耗总体特点

FGD 系统既是一个环保设备，同时又是一个耗能系统，一般而言，大型燃煤电厂 FGD 系统所消耗的电能可达 3～10 MW，约占火电机组总发电量的1%～2%。FGD 系统主要由烟气子系统、SO2吸收子系统、石灰石浆液制备与供给子系统、石膏脱水子系统以及事故浆液子系统等组成，各子系统包括很多泵、风机等耗能设备，且各耗能设备的能耗

特性差异很大。其中，浆液循环泵、增压风机、氧化风机的能耗最大，其耗电量之和约占 FGD 系统总耗电量的 80%[10]。因此，本文以这三大耗能设备为研究重点，分析其能耗特性，并在此基础上研究FGD 系统的节能优化运行方法。

1.2浆液循环泵能耗特性

浆液循环泵输送的浆液主要是石灰石浆液，通过单级离心式水泵的全开和关闭操作，将浆液输送到喷淋层。每个系统中会设置较多喷淋层，在额定满负荷的基础上，每一层喷淋层所对应的浆液循环泵输送的石灰石浆液与烟气反应，并脱除逆向而来烟气中的二氧化硫。如果想火电机组循环泵吸收更多的浆液量，就必须增加运行泵的台数，而不是调节正在运行的单台泵的流量。

2.660 MW 机组 FGD 系统运行优化

2.1 系统基本参数

本文针锦联公司 660 MW 超临界机组配的FGD系统开展定量的节能优化研究。该机组配 2010 t/h燃煤锅炉，同期建设一套湿式石灰石/石膏烟气脱硫装置。该 FGD 系统可在锅炉负荷40%～100%BMCR工况之间安全连续运行。当燃用设计煤种（收到基碳、氢、氧、氮、硫、水分和灰分分别为：60.33%、3.62%、9.95%、0.69%、1%、14%和11%）时，100%。MCR工况下FGD入口湿烟气量为3 311 960 m3 /h（标态，6%O2），温度114℃，系统总烟气阻力3178Pa。SO2排放浓度2099 mg/m3（标态，干基，6%O2），FGD出口SO2浓度不超过 105 mg/m3（标态，干基，6%O2）。

2.2 风机节能优化运行方法

通常情况下，增压风机是使用动（静）叶可调轴流风机，用曲线来表示，包括：风机全压、体积流量以及叶片开度。不同的叶片开度的风机性能曲线的形状是不同的，其中效率曲线的形状是不规则的封闭环状，并且各个开度风机的效率会随着流量的增大，先增加后减少。

2.3节约水资源

脱硫反应会产生水蒸气，因为设备老化等问题，会导致大量的水分被蒸发，水资源浪费严重。节约水资源的主要措施是加装烟气换热器、回收冷凝液、选用好的真空皮带机以及回收利用冷却水和冲洗水。节约水资源要从技术、设备和吸收塔内循环利用多方面进行，避免浪费。

3.实际工况分析

为提升研究的实践价值，锦联公司电厂2×660MW机组烟气脱硫系统的节能优化实例作为研究对象，该系统采用石灰石-石膏湿法就地强制氧化脱硫工艺，厂用电率为1.035%、脱硫效率不低于95%。

为降低机组烟气脱硫系统能耗，该系统采用了优化浆液循环泵运行方式、增压风机运行方式、吸收塔石膏浆液密度 与液位及pH值控制、真空皮带脱水机运行、制浆系统运行等 具体节能优化措施，以其中的浆液循环泵运行方式优化为例，由于功率分别为800kW、900kW、800kW（A/B/C）的三台 浆液循环泵为每台机组的吸收塔系统提供服务，电压等级为 10kV，且采用三台浆液循环泵全部运行控制方式，但由于研 究对象火电厂的脱硫系统设计裕量较大，这使得全部运行三 台浆液循环泵将导致大量的电能浪费，因此火电厂开展了不 同浆液循环泵运行组合试验，试验结果表明，在机组满负荷 情况下停运一台浆液循环泵，可在满足脱硫需要的同时降低 0.12%～0.14% 的厂用电率，以停运 C 浆液循环泵为例，每台 火电机组可由此实现 1218 087元/a 的电费节约，由此可见浆 液循环泵运行方式优化的实践价值。

4.结束语

火电机组烟气脱硫系统的节能优化运行具备较高现实意义，在此基础上，本文涉及的降低真空泵運行电耗、降低烟气系统阻力、加装烟气换热器、优化浆液循环泵运行方式等 内容，则提供了可行性较高的烟气脱硫系统节能优化路径。为了进一步提升节能优化质量，神经网络模型的引入、脱流工艺改进必须得到重视。

参考文献：

[1]张龙.水质COD在线检测方法研究[D].江南大学，2014.

[2]韩严和，陈家庆，王鹏等 .水体化学需氧量、生化需氧量和毒性在线检测技术研究进展[J].科技导报，2013，（36）：76-79.