超净排放1000MW机组脱硫系统厂用电运行分析及应对策略

江 贺，杨朋雨

（苏州吴中综合能源有限公司，江苏 苏州 215124）

1 脱硫系统厂用电完成情况

2018年某2×1000MW电厂累计完成发电量1028173.8万千瓦时，其中综合厂用电量46760.4万千瓦时，全厂综合厂用电率4.548%，全厂两台机组脱硫系统累计厂用电量9906.692万千瓦时，全厂脱硫系统综合厂用电率0.9635%，占全厂综合厂用电率的21.2%，超过全厂综合厂用电率的五分之一。

2 脱硫各个辅机耗电量分析

根据脱硫系统主要辅机运行情况，对脱硫系统所有10kV辅机和各个380V脱硫段耗电量进行数据统计如表1。

表1 脱硫辅机耗电情况

根据上表对脱硫系统主要辅机耗电量进行分析如下。

根据全年两台机组的运行情况，1号机运行317天，共7608h，2号机运行天数275天，共6600h，根据脱硫吸收塔6台浆液循环泵布置，A、B、C为前塔3台浆液循环泵，D、E、F为后塔三台浆液循环泵，其中A-D、E、F浆液循环泵对应的功率为1000、1250、1120kW，各个泵对应的额定电流为67.6、84.4、75.7A，前塔三台泵及后塔D泵均为小泵，后塔E泵为最大出力泵，F泵出力介于小泵和最大出力泵之间，根据各个泵的实际运行电流，估算各个浆液循泵的运行时间如下：1A浆液循环泵年运行7248h，1B浆液循环泵年运行3673h，1C浆液循环泵年运行7007h，1D浆液循环泵年运行4922h，1E浆液循环泵年运行5249h，1F浆液循环泵年运行4463h。根据1号脱硫吸收塔各个浆液循环运行小时可以分析，1号脱硫吸收前塔1A、1C泵基本全年长时间保持连续运行，后塔三台浆液循环泵运行时间差不多，其中1E泵作为最大出力泵，运行时间最长。1B泵作为前塔中间泵，全年运行小时最短。同理，分析2号脱硫吸收塔浆液循环泵年运行小时如下：2A浆液循环泵年运行6307h，2B浆液循环泵年运行3389h，2C浆液循环泵年运行7017h，2D浆液循环泵年运行4208h，2E浆液循环泵年运行4800h，2F浆液循环泵年运行3500h。

通过分析两台脱硫吸收塔共12台浆液循环泵的年运行时间，可以看出脱硫吸收塔前后塔的布置和基本运行方式。机组低负荷低硫分基本采取前塔两台浆液循环泵，后塔1台大泵或2台浆液循环泵。当机组负荷和硫分升高后，后塔采用1台大泵运行方式和一台小泵运行方式，当高负荷高硫分时采取前塔三台泵，后塔两台泵运行方式。前塔A、C泵、后塔E泵年运行时间最长，应优先安排进行定检维护。

2.1 制浆耗电量情况

全厂脱硫吸收塔石灰石浆液由两台湿式球磨机制备，其耗电量如下：#1湿式球磨机耗电224万千瓦时，#2湿式球磨机耗电256万千瓦时。全年脱硫系统共消耗石灰石133574.85吨，球磨机总耗电量504万千瓦时，制浆电耗为37.8kWh/t。全年球磨机运行共6639小时，计算#1湿式球磨机下半年平均出力16.77t/h，#2湿式球磨机下半年平均出力21.22t/h，球磨机运行出力偏小，未达到设计出力27t/h，湿式球磨机仍有较大节能优化空间。

2.2 其它设备电耗

氧化风机耗电情况：1A氧化风机耗电303万千瓦时，1B氧化风机耗电302万千瓦时，2A氧化风机耗电245万千瓦时，2B氧化风机耗电321万千瓦时。根据四台氧化风机耗电情况可知，1号炉两台氧化风机耗电量基本相同，2号炉2B氧化风机总耗电率比2A氧化风机高，根据机组运行小时数，2号机运行小时是1号机组的86.75%，因此2号机氧化风机耗电量也应该是1号机氧化风机的86.75%，实际计算2号机氧化风机总耗电量为1号机氧化风机总耗电量的93.54%，对比可知2号机氧化风机耗电量偏高，应分析原因进行优化调整，减少2号机氧化风机耗电量。

真空皮带机真空泵耗电情况如下：A真空泵耗电量744892千瓦时，B真空泵耗电量682778千瓦时。根据真空泵运行电流大约为18A左右，估算真空泵的年运行时间为：A真空泵年运行小时2389小时，B真空泵年运行小时为2190小时。全年两台机组的运行小时数为14208小时，由于废水箱容积较小无法满足两台真空皮带机运行，脱硫系统基本保持单台真空皮带机运行，估算真空皮带机年运行率为32%，即全年有三分之一的时间脱硫系统真空皮带机处于运行状态。

脱硫系统各个变压器对应380V段耗电量情况如下：1A脱硫变耗电454万千瓦时，1B脱硫变耗电201万千瓦时，2A脱硫变耗电416万千瓦时，2B脱硫变耗电132万千瓦时，01A脱硫公用变耗电85万千瓦时，01B脱硫公用变耗电45万千瓦时。脱硫低压PC段及脱硫公用段主要负荷为脱硫系统各个搅拌器、水泵等低压设备，根据上图可知，A段和B段耗电量偏差大，A段耗电量是B段的两倍，可以判断各个脱硫380V低压段两段负荷分配不均，存在安全隐患，需根据情况调整各段负荷，保证各段负荷合理分配。

2.3 脱硫各个系统及设备耗电量情况分析

脱硫各个系统及设备的耗电量占比如下：浆液循环泵占比68%，低压设备占比14%，氧化风机占比12%，球磨机占比5%，真空泵占比1%。脱硫系统最大耗电用户为浆液循环泵，因此合理优化浆液循环泵运行台数，减少浆液循环泵耗电量是降低脱硫系统耗电的最主要手段。脱硫系统各个低压水泵、搅拌器等设备也是耗电大户。氧化风机的耗电占比总耗电的12%，加强监视氧化风机运行情况，及时进行氧化风机滤网清理，减少氧化风机耗电量，也是减少脱硫系统电耗的重要手段。

3 全年脱硫系统运行硫分分析

脱硫系统的耗电率与锅炉的入炉煤硫分密切相关，脱硫吸收塔设计煤种入口脱硫吸收塔入口硫含量设计值为2386mg/Nm3,校核煤种吸收塔入口硫份设计值为3541mg/Nm3。统计1号炉全年吸收塔入口硫平均值为2247mg/Nm3,2号机脱硫吸收塔全年入口硫平均值为2190mg/Nm3，全年脱硫吸收塔入口硫份在设计值内，满足吸收塔效率要求。

根据全年机组每日负荷和每日脱硫耗电情况进行对比分析如下：

3.1 单机运行期间机组单日发电量与脱硫耗电量情况

随着单日发电量的升高，脱硫系统单日耗电量并未明显增大，主要原因为不同负荷入炉煤硫份不同。全年单机运行期间脱硫耗电量高的都与机组启动相关，做好机组启动时脱硫系统节能时关键。统计单机运行期间日均发电量为1797万千瓦时，日平均负荷率74%，脱硫日均耗电量17万千瓦时，脱硫厂用电率：0.973%。

3.2 双机运行期间单日机组发电量与脱硫耗电量情况

全年双机运行233天，日平均负荷率70.7%，平均日脱硫耗电量31万千瓦时，脱硫平均厂用电率：0.918%。

综上分析，单机运行期间机组负荷率高于双机运行，但单机运行期间脱硫耗电率较单机运行期间脱硫耗电率高，主要原因为单机运行期间停运机组脱硫设备耗电量计入运行机组脱硫耗电量，因此单机运行期间尽快停运设备，特别是机组启停期间做好节能措施，尽量减少机组停运后脱硫设备耗电量。

4 脱硫系统运行节能调整方向

2018年全厂脱硫系统累计完成综合厂用电率0.9635%，厂用电率偏高，脱硫系统存在很大的节能调整空间，主要从以下几个方面进行节能调整。

（1）合理优化浆液循环泵运行台数，浆液循泵耗电占整个脱硫系统耗电的68%，耗电占比大。一是合理控制锅炉入炉煤硫分，机组低负荷时多燃用高硫分煤种，高负荷燃用低硫分煤种，在尽可能的多烧高硫煤基础上，实现低负荷时脱硫吸收塔入口硫份不低，在高负荷时吸收塔硫分小，机组尽可能保持四台浆液循环泵运行，尽量避免五台及六台浆液循环泵运行工况。二是根据机组负荷和硫分变化情况，及时调整各个不同硫份磨煤机出力，保证脱硫吸收塔入口硫分波动小。及时根据机组每日负荷曲线，提前调整机组PH控制，尽快的进行浆液循环泵大泵和小泵之间的切换，合理的调整浆液循环泵运行方式，节省浆液循环泵耗电量。

（2）机组单机运行期间占全年天数的三分之一单机运行期间做好停运机组的设备节能工作，特别是机组启停期间。机组停炉吹扫后及时安排停运浆液循环泵，机组锅炉点火前尽量减少浆液循环泵运行时间，尽可能减少机组启停造成的脱硫系统耗电量增大。

（3）加强设备维护，确保脱硫系统各设备良好运行。脱硫吸收塔浆液循环泵入口滤网经常堵塞，导致运行中电流虚高。湿式球磨机给料量出力明显偏小，湿式球磨机电耗偏大。2号机氧化风机年耗电量较1号机偏大，脱硫吸收塔各个搅拌器电流偏差较大等现象说明需要加强设备维护质量，查找设备运行电流偏高原因，确保设备经济运行。