電廠脫硫系統節能降耗的重要性及措施探討

韓福洋

摘要：隨著科學技術的飛速發展，節能減排已成為全社會普遍關注的熱點問題。作為重要的燃煤生產企業，火電廠在脫硫過程中具有脫硫效率和節能效果，不僅關系到國家的環境保護問題，而且對企業自身的長遠發展也有影響。因此，探索火力發電廠的脫硫系統節能降耗的問題非常重要。本文主要對電廠脫硫系統節能降耗的重要性及措施進行探討。

關鍵詞：電廠脫硫節能降耗措施

引言

經濟迅速發展，帶來的是能源消耗量的增大，是對能源更大的需求，是對自然更多的索取，是對生存環境更大的挑成。所以，節能降耗成為了社會發展中一個昀為關鍵的環節。脫硫過程所消耗的能量是非常大的。因此，為防止火電廠發電造成環境污染問題，并實現火電廠的節能環保，走可持續發展道路，研究火電廠脫硫的節能降耗問題是具有現實意義的，是火電廠體提升自身經濟效益、促進企業穩定發展的重要途徑。此外，火電廠脫硫過程中節能降耗的實現也是實現生產低成本、脫硫高效率的重要方法，符合國家的相關節能減排政策，可有效推動社會可持續發展。

1火電廠脫硫現狀

在中國目前眾多的環境問題中，大氣污染因其對居民健康構成直接威脅昀為矚目。二氧化硫排放是造成全球及中國大氣污染及酸雨發生的主要原因，因此，煙氣脫硫是治理污染、保護環境、保證經濟和社會可持續發展的大事。電力行業一直是中國二氧化硫排放的主體，中國的電源結構未來可預見的相當一段時間內無法改變，這就使得針對火力發電廠的煙氣治理成為減排工作的重中之重。中國火電行業的脫硫需求由新建火電機組容量和已投運設施的改造需求決定。雖然前者近年來有所下降，但自 2014年國家要求火電企業全面實施新版《火電廠大氣污染物排放標準》以來，已投運設施對煤電超凈排放的改造一直保持較大需求。早在 2014年發改委、環保部及國家能源局下發關于《煤電節能減排升級與改造行動計劃（2014-2020）年》通知，以進一步提升煤電高效清潔發展水平，通知要求中東部燃煤發電機組大氣污染物排放濃度限值接軌燃氣輪機組標準，自此，煤電超凈排放改造正式獲得文件支持推動。

2火電廠脫硫系統節能降耗重要性

火電廠脫硫系統節能降耗可以減少火力發電廠設備用電量為了實現火力發電廠低電量運行，在設備啟動過程后中采用單側風煙系統運行，當運轉負荷達到額定負荷的 40%時，立即啟動另一側風煙系統。對增壓機和引風機進行技術改造，實現風機高效率運行，進而降低設備運行電荷用量。同時還要強化空預器漏風的治理工作，使用柔性密封裝置，將一次風機改為變頻調節控制，可以有效降低電能消耗。

3火電廠脫硫系統節能降耗重要措施

3.1采用石灰石—石膏濕法脫硫技術

石灰石—石膏濕法脫硫技術比較成熟，屬于燃燒后脫硫技術。該工藝不僅設備的運行費用低，運行過程穩定，而且脫硫效率也比較高，目前很多大型的火電廠都采用該脫硫技術。石灰石—石膏濕法脫硫工藝主要包括吸收氧化系統、石膏脫水系統、漿液制備系統、煙氣系統和排放系統。該脫硫工藝的具體流程如下：鍋爐煙氣首先經過電除塵器進行除塵，然后分別經過增壓風機和 GGH換熱器，溫度降下來之后進入吸收塔。煙氣進入吸收塔之后會向上流動，同時塔內會有循環漿液向下流動，二者在塔內會逆流接觸，煙氣在逆流接觸過程中被洗滌，而向上流動的漿液則從噴漿層的噴嘴進入吸收塔中，達到脫除其中的二氧化硫、三氧化硫、氟化氫和氯化氫等物質的目的。同時，經“強制氧化工藝”處理所得到的反應副產物半水亞硫酸鈣被進入的空氣氧化成石膏，并作為吸收劑中的石灰石使用。而循環漿液則通過循環泵被輸送到噴淋層中，經噴嘴被霧化，氣體和液體就可以更加充分地接觸。在吸收塔中，二氧化硫和石灰石反應會生成石膏，該種反應形成的石膏通過漿液泵進入石膏脫水系統，完成凈化的煙氣則進入除霧器除霧。同時，為了確保除霧器的效果，還應該按照一定的程序使用工藝水來沖洗除霧器。煙氣在吸收塔出口處會被冷卻為 46～55℃的冷凝水，并且被水蒸氣飽和。然后煙氣經過 GGH換熱器，溫度又會被加熱到80℃以上。溫度升高后，煙氣的擴散能力和抬升高度都會獲得提高。完成以上工序之后，煙氣已經達到潔凈標準，可以通過煙道進入煙囪直接排向大氣中。

這種生產工藝的節能降耗具體體現在以下幾方面：①石灰石—石膏濕法脫硫工藝中的高速氣流設計有效加強了物質之間的傳遞能力，系統生產所需要的成本和能耗都隨之降低;②該工藝在壓降和二氧化硫去除之間的關系得到了平衡，系統反應的效率更高;③該工藝所用的吸收塔中安裝有液體再分配裝置，可以有效避免煙氣爬壁現象的出現，脫硫效率可以達到95%以上，工藝的能耗也大幅降低;④該工藝所得到的脫硫副產品可以進行回收利用，實現了環保節能。

3.2增壓風機與引風機合并與串聯

對于脫硫裝置未與主體發電工程同步建設的電廠，由于引風機的選型中未考慮系統阻力，需增設增壓風機以補償系統壓力損失。而對于脫硫裝置與主體發電工程同步建設的電廠，引風機的設置有兩種方案：一是將引風機和增壓風機合二為一，二是分別設置引風機和增壓風機，讓兩者串聯運行。釆用引風機和增壓風機分設的方案在運行中有一定的靈活性;采用合并的方案，在煙氣系統負荷發生時變化能準確做出響應，提高系統運行的可靠性。從運行費用來看，以 300MW機組為例合并方案選用雙級動調軸流風機，分設方案采用靜調方案時，合并方案每年可節約 30萬元電費。

3.3廢水處理系統

廢水處理系統需要使用凈水劑，這樣可以直接減少其他材料的購買成本，不僅節能減耗，還能達到減少企業運營成本的目的。可以從以下幾個方面，在日常運營過程進行節能降耗。（1）合理摻配煤。煤硫粉的使用比例需要符合機器設備運營的標準，保證處理時不超過機器設備的負荷，防止機器設備在運行過程中出現故障。（2）控制吸收塔漿液循環泵的運行臺數，根據機器設備的運行能力，來控制吸收塔漿液循環泵的運行臺數，從而保證脫硫的效率和安全，更好的進行節能降耗工作。（3）沖洗除霧器。為減少壓力損失，降低煙氣阻力，要加強對除霧器的沖洗，定期清潔。（4）控制吸收塔漿液密度。吸收塔漿液密度的改變，很大程度上影響了耗費能源的數量。所以需要控制吸收塔漿液的密度，保證密度在合格的范圍內，以此來降低機器設備的電流，完成脫硫工作，更好的節能降耗。（5）加強檢查，及時調整，發現潛在問題。事前預防的效果永遠好過于事后解決。所以，對于火電廠脫硫系統節能降耗的工作，需要從事前和事后兩個不同的層次入手。事前做好規劃，事后做好應對措施，方能做好工作，從而達到節能降耗的目的。

3.4噴淋層數量

噴淋層的設計首先是滿足脫硫效率的要求。目前，設計脫硫效率一般要求不小于95%，噴淋層一般配置為 3～5層，噴淋層的數量直接影響吸收塔循環泵的設計參數。噴淋層設計時，在保證脫硫效率和液氣比的情況下，較少的噴淋層數可節約基建投資，減少系統阻力，降低額定負荷下的運行費用，但對系統負荷變化的適應性稍差;較多的噴淋層會適當增加基建投資，增加系統阻力，增加額定負荷下的運行費用，但對系統負荷變化的適應性較好。

結語

要想實現火電廠脫硫的節能，必須采取一系列措施，從而真正做到防止火電廠發電造成環境污染問題，并實現火電廠的節能環保，走可持續發展道路。

參考文獻

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