試析電廠煙氣脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化

縱南南

摘要：為構(gòu)建人與自然環(huán)境和諧發(fā)展的格局，提出合理發(fā)展工業(yè)能源工業(yè)制造產(chǎn)業(yè)的建議。燃煤電廠是能源重要的生產(chǎn)場(chǎng)所之一，也是污染量生成量極大的產(chǎn)業(yè)。為實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的相關(guān)要求，提出調(diào)整并油壺燃煤電廠節(jié)能減排工作的建議。文章結(jié)合具體工程案例，對(duì)電廠煙氣脫硫系統(tǒng)的優(yōu)化措施進(jìn)行探究，希望對(duì)同行起到一定借鑒作用。

關(guān)鍵詞：燃煤電廠；煙氣脫硫系統(tǒng)；節(jié)能減排；優(yōu)化措施

燃煤電廠煙氣脫硫的主要運(yùn)行任務(wù)是去除電廠所產(chǎn)生煙氣內(nèi)的硫氧化物，脫硫內(nèi)容主要以燃煤電廠所生成的各類工業(yè)廢氣為主。站在宏觀的角度分析，煙氣脫硫系統(tǒng)為一類有機(jī)系統(tǒng)，當(dāng)下燃煤電廠做常用的是石灰石—石膏濕法脫硫系統(tǒng)，其也是目前一類相關(guān)成熟的脫硫技術(shù)，該系統(tǒng)的工作原理是利用中和作用，通過堿性物質(zhì)實(shí)現(xiàn)對(duì)硫氧化物的有效吸收并產(chǎn)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)預(yù)期的脫硫目標(biāo)。

1工程概況

A發(fā)電廠2*135MW機(jī)組煙氣脫硫（FGD）系統(tǒng)應(yīng)用兩爐一塔的設(shè)計(jì)形式，共同應(yīng)用一個(gè)脫硫系統(tǒng)，利用石灰石—石膏濕法脫硫工藝裝備實(shí)現(xiàn)對(duì)煙氣的脫硫處理。煙氣通過大范圍的和含石灰石（CaCO3）的吸收液相接觸，使促使煙氣內(nèi)的SO2溶解于水同時(shí)和石灰石漿液產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)生成亞硫酸氫鈣[Ca（HSO3）2]，在有大量空氣被導(dǎo)入的情況下，促使Ca（HSO3）2經(jīng)氧化反應(yīng)后生成二水石膏（2CaS04·2H20），進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低煙氣中SO2含量的目的。與脫硫工藝裝置相配套的裝置以煙氣系統(tǒng)，吸收塔系統(tǒng)，工藝水系統(tǒng)等為主[1]。具體流程見圖1。

2電廠煙氣脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行期間存在的問題

2.1漿液循環(huán)泵過流件腐蝕

采用濕法對(duì)煙氣行脫硫的過程中，漿液循環(huán)泵能夠把石灰漿液由吸收塔底部傳導(dǎo)至噴淋系統(tǒng)進(jìn)行脫硫工藝作業(yè)。在管道內(nèi)漿液大顆粒物質(zhì)或PH值較高漿液理化作用下，漿液循環(huán)泵在運(yùn)行過程中易出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，進(jìn)而影響煙氣的脫硫效果。關(guān)于漿液循環(huán)泵元器件腐蝕的問題，優(yōu)化措施應(yīng)從反應(yīng)原料品質(zhì)及PH值調(diào)控兩方面著手，確保參與脫硫工藝的石灰石粉末細(xì)度>90%，漿液PH值在5.2-5.6區(qū)間取值，特殊情況下可選用耐磨性與耐腐蝕性“雙優(yōu)”的漿液循環(huán)泵，以延長循環(huán)泵使用年限，強(qiáng)化電廠脫硫工藝作業(yè)的穩(wěn)定性與高效性[2]。

2.2吸收塔石膏沉積

若吸收塔石膏積灰現(xiàn)象嚴(yán)重，則很可能造成脫硫作業(yè)效率降低。面對(duì)吸收塔石膏積灰現(xiàn)象嚴(yán)重的問題，優(yōu)化措施多是在維護(hù)石膏旋流器分離效率的基礎(chǔ)上，對(duì)吸收塔中石膏漿液密度進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，或采用吸收塔中PH值等措施。有實(shí)踐研究表明，采用對(duì)石膏漿液密度調(diào)控的方式，能實(shí)現(xiàn)對(duì)石膏沉積積灰量較好的調(diào)度。此外，在漿液配制的過程中一定要全面貫徹落實(shí)脫硫運(yùn)行控制措施以實(shí)現(xiàn)對(duì)吸收塔中漿液質(zhì)量的有效控制，同時(shí)工業(yè)廢水只有在達(dá)標(biāo)后方可排放[3]。

2.3管道泄露問題

因?yàn)槭沂瘽{液與石膏漿液均具有相對(duì)較高的腐蝕性，故此在脫硫工藝運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中管道被腐蝕的現(xiàn)象是極為常見的，進(jìn)而誘發(fā)泄漏問題。為減少或規(guī)避管道腐蝕及泄露問題的發(fā)生，可采用對(duì)脫硫石灰石漿液輸送泵及石膏旋流給料泵變頻行改造措施，利用變頻技術(shù)調(diào)整漿液在管道中的運(yùn)行速度，以減少管道被腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生率。

3電廠煙氣脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化措施

3.1吸收塔漿液循環(huán)泵的優(yōu)化

在脫硫裝備人口煙氣SO2濃度相對(duì)恒定的情況下，吸收塔中漿液循環(huán)量越大，電廠此時(shí)需投放的循環(huán)泵數(shù)目就越多，此時(shí)脫硫工藝效率就越高，電能消耗量也相應(yīng)提升。本文筆者認(rèn)為，在SO2排放濃度符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的情況下，可依照脫硫裝備入口煙氣內(nèi)SO2濃度的高低，科學(xué)設(shè)定循環(huán)泵的投放數(shù)目并強(qiáng)化噴淋層高度的差異性，進(jìn)而確保脫硫工藝在低成本的狀態(tài)下高校運(yùn)行。A發(fā)電廠最初吸收塔設(shè)置了3臺(tái)漿液循環(huán)泵，為實(shí)現(xiàn)降低能源消耗量，決定使2臺(tái)循環(huán)泵在不同的組合形式下運(yùn)轉(zhuǎn)，并進(jìn)行了相關(guān)脫硫效率試驗(yàn)。對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)脫硫效率均>90%（規(guī)劃值為91%），凈煙氣內(nèi)SO2排放濃度均能<400㎎/Nm3，即達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn)[3]。將以上數(shù)據(jù)信息設(shè)為基礎(chǔ)值，編制了與漿液循環(huán)泵運(yùn)行相關(guān)的優(yōu)化方案：①當(dāng)有3臺(tái)漿液循環(huán)泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)將吸收塔漿液PH值控制在5.2～5.6范疇中，以盡量維持相對(duì)較高的脫硫率，降低SO2排放量，此時(shí)漿液脫硫劑的耗用量也相應(yīng)減少；②在原煙氣中SO2濃度較低時(shí)，可采用適度提升吸收塔漿液的PH值（≤5.8）、促使底下兩層內(nèi)任意一臺(tái)循環(huán)漿液泵停運(yùn)等方式，實(shí)現(xiàn)有效節(jié)能目標(biāo)。若按照停運(yùn)中間層的#2漿液循環(huán)泵作業(yè)去計(jì)算，其電機(jī)電壓為6KV，功率為355KW，可促使脫硫工藝中節(jié)省25%以上的能源。

3.2煙氣系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行

本文筆者建議在電廠各業(yè)務(wù)常態(tài)運(yùn)行的情況下，做好應(yīng)用2臺(tái)增壓風(fēng)機(jī)并聯(lián)方式進(jìn)行脫硫生產(chǎn)工藝。筆者發(fā)現(xiàn)在低負(fù)荷的狀態(tài)下，這種運(yùn)行方式可滿足生產(chǎn)要求。在低負(fù)荷時(shí)，2臺(tái)增壓風(fēng)機(jī)的靜葉開度均很小，因?yàn)檎{(diào)節(jié)的靈敏性相對(duì)交稿，故此若稍做調(diào)整，就對(duì)鍋爐負(fù)壓形成較大影響，影響電廠生產(chǎn)作業(yè)過程的安全性。因?yàn)樵鰤猴L(fēng)機(jī)的空載電流數(shù)值相對(duì)較大（約90A），以致脫硫系統(tǒng)運(yùn)行期間的能耗量增加。故此，可采用數(shù)次試驗(yàn)與調(diào)整的方式，在2臺(tái)機(jī)組總負(fù)荷<270MW且總風(fēng)量低于880㎞3/h時(shí)，單臺(tái)增壓風(fēng)機(jī)能夠迎合負(fù)壓需求，可選擇停運(yùn)1臺(tái)增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行[4]。

3.3投放脫硫增效劑

有研究發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用脫硫添加劑可對(duì)脫硫系統(tǒng)的化學(xué)反應(yīng)過程產(chǎn)生良好的促進(jìn)作用，進(jìn)而降低石灰石粉的耗用量，與此同時(shí)間接性的減輕設(shè)備損耗嚴(yán)重性，此時(shí)在維護(hù)吸收塔各項(xiàng)參數(shù)穩(wěn)定且正常的情況下，降低設(shè)備電能消耗量及人工檢修費(fèi)用[5]。

3.4 工藝水系統(tǒng)的優(yōu)化

脫硫系統(tǒng)投運(yùn)以后，單臺(tái)工藝水泵運(yùn)行期間其出口壓力僅為0.44MPa，兩臺(tái)泵并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)僅提升0.03MPa，在對(duì)泵與管道設(shè)備行沖洗處理時(shí)，壓力值多<0.4MPa，以致備用泵聯(lián)動(dòng)運(yùn)行，每天聯(lián)動(dòng)頻次高達(dá)20次，很可能大幅度減縮設(shè)備運(yùn)行年限，影響其生產(chǎn)業(yè)的安全性；此外，工藝水壓力偏低經(jīng)常導(dǎo)致氧化風(fēng)機(jī)由于出口溫度過高（>80℃）而出現(xiàn)跳閘動(dòng)作。

為處理以上問題，可采用如下調(diào)整與優(yōu)化措施：①結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況，適度減縮工藝水穩(wěn)壓閥開度，促使單臺(tái)工藝水泵的出口壓力達(dá)到0.48MPa，且運(yùn)轉(zhuǎn)過程中無打悶泵現(xiàn)象出現(xiàn)。②循環(huán)漿液泵沖洗過程中，不開展其他沖洗作業(yè)；循環(huán)漿液泵沖洗總門開度減少50%，在維護(hù)沖洗效果的同時(shí)降低水資源使用量。

4結(jié)束語：

電廠煙氣脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行對(duì)改善煤炭電廠飛起排放狀況產(chǎn)生的影響是極為深刻的。當(dāng)下，與燃煤電廠脫硫相關(guān)的工藝技術(shù)繁多，故此企業(yè)在對(duì)脫硫工藝選擇時(shí)，應(yīng)結(jié)合自體的經(jīng)濟(jì)條件及預(yù)要達(dá)到的脫硫目標(biāo)。對(duì)于煙氣脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行效率，結(jié)合脫硫性能、設(shè)備可靠性和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性等因素，對(duì)其優(yōu)化處理措施，進(jìn)而確保系統(tǒng)運(yùn)行的安穩(wěn)性，協(xié)助電廠獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳代敏，衷小鵬，潘慶.圓盤脫水機(jī)在火力電廠煙氣脫硫石膏脫水系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2018（06）：36-37.

[2]唐治國.電廠煙氣脫硫系統(tǒng)電負(fù)荷分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].電子世界，2017（12）：179.