660 MW超超臨界機(jī)組脫硫系統(tǒng)淡水耗量高原因分析及節(jié)水措施

成黎明

摘 要：通過(guò)分析濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的淡水耗量，結(jié)合公司脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行情況，找出了影響脫硫系統(tǒng)淡水耗量高的原因，并提出了脫硫系統(tǒng)的具體節(jié)水措施。

關(guān)鍵詞：濕法煙氣脫硫系統(tǒng)；水耗量；除霧器；鍋爐引風(fēng)機(jī)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.19.095

目前，我國(guó)95%以上的火電機(jī)組脫硫采用石灰石-石膏濕法，其在有效控制火電機(jī)組SO2排放的同時(shí)，也大幅增加了電廠水耗。在保證電站脫硫系統(tǒng)正常運(yùn)行的同時(shí)有效降低水耗，對(duì)降低我國(guó)火電機(jī)組水耗、實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗意義重大。

脫硫系統(tǒng)的補(bǔ)水點(diǎn)主要有除霧器沖洗水補(bǔ)水、各輔機(jī)密封水和冷卻水、石灰石漿液制備系統(tǒng)補(bǔ)水、真空皮帶脫水機(jī)的濾液、濾餅沖洗水補(bǔ)水、氧化空氣增濕降溫補(bǔ)水和吸收塔管道等不定期沖洗補(bǔ)水方式。脫硫系統(tǒng)水耗主要包括煙氣帶走的水蒸氣、煙氣攜帶的液態(tài)水、石膏帶走的水和排放的廢水。

1 石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝

江蘇射陽(yáng)港電廠5號(hào)和6號(hào)660 MW機(jī)組的煙氣脫硫裝置采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝，一爐一塔處理100%的煙氣。采用高效脫除煙氣中SO2的石灰石-石膏濕法工藝，子系統(tǒng)主要包括工藝系統(tǒng)、控制系統(tǒng)（DCS）和電氣系統(tǒng)。本脫硫裝置配套的工藝系統(tǒng)包括石灰石漿液制備系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、SO2吸收系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、排放系統(tǒng)和廢水處理系統(tǒng)。其中，石灰石漿液制備系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)為兩臺(tái)機(jī)組共用。

工藝流程如下：鍋爐引風(fēng)機(jī)送來(lái)的全部煙氣由側(cè)面進(jìn)入吸收塔，煙氣自下向上流動(dòng)，并在上升過(guò)程中與霧狀漿液逆流接觸，處理后的煙氣進(jìn)入兩級(jí)串聯(lián)的除霧器，除去煙氣中攜帶的漿液霧滴，最后從吸收塔頂部進(jìn)入后部煙道，經(jīng)裝有內(nèi)襯泡沫玻璃的濕煙囪排入大氣。煙氣中的SO2、SO3被吸收劑吸收，生成CaSO3·1/2H2O，并在吸收塔底部反應(yīng)池中與氧化空氣氧化生成石膏（CaSO4·2H2O）。

2 脫硫系統(tǒng)淡水耗量現(xiàn)狀調(diào)查

對(duì)我公司脫硫各子系統(tǒng)進(jìn)行用水統(tǒng)計(jì)后發(fā)現(xiàn)，脫硫系統(tǒng)各用水點(diǎn)每天的平均耗量如表1所示。

從統(tǒng)計(jì)結(jié)果看，除霧器沖洗水占脫硫淡水用量的85%.除霧器沖洗水耗量大是脫硫系統(tǒng)淡水耗量大主要因素，脫硫系統(tǒng)淡水日消耗量在2 800 t/d，已超出脫硫系統(tǒng)水耗量設(shè)計(jì)值。

3 脫硫系統(tǒng)淡水耗量大的原因

3.1 石膏脫水時(shí)脫硫廢水未回收利用

脫硫吸收塔石膏脫水時(shí)，吸收塔每小時(shí)將向外排出約20 t的廢水。由于脫硫廢水的處理效果較差，在石膏脫水期間每小時(shí)將向吸收塔多補(bǔ)20 t淡水，1 d將向吸收塔多補(bǔ)近500 t的淡水。

3.2 除霧器沖洗間隔時(shí)間過(guò)短

在正常運(yùn)行中，在除霧器壓差較小的情況下運(yùn)行人員每隔30 min通過(guò)沖洗除霧器提高吸收塔液位。在頻繁沖洗除霧器過(guò)程中，除霧器的沖洗水一部分被煙氣帶走，另一部分進(jìn)入吸收塔，導(dǎo)致提高相同的吸收塔液位高度時(shí)，需要消耗更多淡水。通過(guò)測(cè)算，將吸收塔液位提高0.5 m時(shí)，吸收塔補(bǔ)淡水93 t，采用除霧器沖洗需要補(bǔ)淡水132 t。

3.3 除霧器沖洗時(shí)間過(guò)長(zhǎng)

在正常運(yùn)行中，脫硫吸收塔除霧器沖洗時(shí)每個(gè)除霧器閥門(mén)沖洗時(shí)間為1 min，整個(gè)除霧器沖洗完成需要24 min，耗水量約50 t。每打開(kāi)一個(gè)除霧器閥門(mén)的耗水量約為2 t，按每隔30 min沖洗一次計(jì)算，每天除霧器的耗水量約為2 400 t。

4 降低脫硫系統(tǒng)耗水量的措施

4.1 提高復(fù)用水利用率

合理調(diào)節(jié)加藥量使脫硫廢水處理系統(tǒng)出水水質(zhì)處于規(guī)定范圍內(nèi)，根據(jù)設(shè)備使用說(shuō)明書(shū)計(jì)算各加藥點(diǎn)的加藥量，現(xiàn)場(chǎng)檢查脫硫廢水出水水質(zhì)。脫硫廢水再經(jīng)工業(yè)廢水進(jìn)一步處理后用服用水泵打至工藝水箱。

根據(jù)說(shuō)明書(shū)加藥量合理調(diào)節(jié)泵的行程和頻率，調(diào)整加藥量后，經(jīng)統(tǒng)計(jì)，每天節(jié)約脫硫淡水耗量約110 t。

4.2 合理調(diào)節(jié)除霧器的沖洗時(shí)間

對(duì)不同負(fù)荷下的除霧器沖洗時(shí)間進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷在400 MW時(shí)，除霧器的沖洗時(shí)間為30 s。此時(shí)，除霧器的壓差、淡水耗量最低。

當(dāng)機(jī)組負(fù)荷在500 MW左右時(shí)，選擇除霧器沖洗時(shí)間為40 s、最小除霧器壓差和相對(duì)較低淡水用量。

當(dāng)機(jī)組負(fù)荷在600 MW左右時(shí)，選擇除霧器沖洗時(shí)間為50 s、最小除霧器壓差。由于600 MW機(jī)組的負(fù)荷較高、煙氣流速較高、帶出的漿液較多，所以，為了保證除霧器壓差，選擇除霧器沖洗時(shí)間為50 s。

不同負(fù)荷情況下，除霧器的沖洗時(shí)間各不相同，機(jī)組負(fù)荷在400～500 MW之間的除霧器沖洗時(shí)間為30 s，機(jī)組負(fù)荷在500～600 MW之間的除霧器沖洗時(shí)間為40 s，機(jī)組負(fù)荷在600 MW以上的除霧器沖洗時(shí)間為50 s。

實(shí)施上述方案后，每日節(jié)約脫硫淡水耗量435 t。

4.3 根據(jù)差壓調(diào)節(jié)除霧器沖洗間隔

通過(guò)試驗(yàn)和理論計(jì)算，從以往滿負(fù)荷運(yùn)行1 d沖12個(gè)周期（2 h/周期）減少至低負(fù)荷運(yùn)行1 d沖3個(gè)周期（8 h/周期）的方案較為合適，可使除霧器差壓和沖洗水量保持正常。同時(shí)，應(yīng)將差壓盡量控制在40 Pa以下，如果存在異常，則應(yīng)手動(dòng)沖洗。從調(diào)整后的運(yùn)行情況看，除霧器兩端的差壓基本穩(wěn)定，系統(tǒng)運(yùn)行正常，每日節(jié)約脫硫淡水耗量330 t。

5 效果檢查

實(shí)施上述措施后，脫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 總結(jié)

針對(duì)不同的機(jī)組和脫硫系統(tǒng)，提高廢水回用率、合理調(diào)整脫硫系統(tǒng)除霧器沖洗時(shí)間和沖洗間隔、降低脫硫系統(tǒng)的水耗量對(duì)節(jié)能環(huán)保具有重大意義。

參考文獻(xiàn)

[1]宋長(zhǎng)清.大機(jī)組濕法煙氣脫硫系統(tǒng)用水分析[J].水利電力機(jī)械，2006，28（2）：11-14.

〔編輯：張思楠〕

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

文章編號(hào)：2095-6835（2015）19-0096-02