火電機組煙氣脫硫系統的節能優化運行

王軍

摘 要：由于環境受到人為的破壞，自然災害頻發，人們的身體健康受到嚴重侵害，每個行業要想可持續發展下去，都必須節能環保、保護環境，電力行業也不例外。火電行業遵從節能環保的基礎措施是進行火電機組煙氣脫硫系統的節能優化，使該系統運行高效且節能環保，既保證了經濟利益也保障了環境和社會效益，是一舉多得的關鍵方式。在此基礎上，本文對內蒙古錦聯鋁材有限公司電機組煙氣脫硫系統能耗的總體特性和重要的工藝進行了闡述，并提出了煙氣脫硫系統節能優化運行的相關對策，旨在促進火電行業的節能可持續發展，造福社會。

關鍵詞：火電機組;煙氣脫硫;節能優化運行;優化對策

當今時代，伴隨著社會經濟的持續發展，城市建設腳步有了很大的提升，這樣就促使環境污染問題非常顯著。電力行業是促使經濟發展的重要行業，所以要對煙氣脫硫系統進行節能優化，從而才能促使火電機組有序的運行，城市的快速發展。

1.FGD 系統主要能耗設備能耗特性

1.1 FGD 系統能耗總體特點

FGD 系統既是一個環保設備，同時又是一個耗能系統，一般而言，大型燃煤電廠 FGD 系統所消耗的電能可達 3～10 MW，約占火電機組總發電量的1%～2%。FGD 系統主要由煙氣子系統、SO2吸收子系統、石灰石漿液制備與供給子系統、石膏脫水子系統以及事故漿液子系統等組成，各子系統包括很多泵、風機等耗能設備，且各耗能設備的能耗

特性差異很大。其中，漿液循環泵、增壓風機、氧化風機的能耗最大，其耗電量之和約占 FGD 系統總耗電量的 80%[10]。因此，本文以這三大耗能設備為研究重點，分析其能耗特性，并在此基礎上研究FGD 系統的節能優化運行方法。

1.2漿液循環泵能耗特性

漿液循環泵輸送的漿液主要是石灰石漿液，通過單級離心式水泵的全開和關閉操作，將漿液輸送到噴淋層。每個系統中會設置較多噴淋層，在額定滿負荷的基礎上，每一層噴淋層所對應的漿液循環泵輸送的石灰石漿液與煙氣反應，并脫除逆向而來煙氣中的二氧化硫。如果想火電機組循環泵吸收更多的漿液量，就必須增加運行泵的臺數，而不是調節正在運行的單臺泵的流量。

2.660 MW 機組 FGD 系統運行優化

2.1 系統基本參數

本文針錦聯公司 660 MW 超臨界機組配的FGD系統開展定量的節能優化研究。該機組配 2010 t/h燃煤鍋爐，同期建設一套濕式石灰石/石膏煙氣脫硫裝置。該 FGD 系統可在鍋爐負荷40%～100%BMCR工況之間安全連續運行。當燃用設計煤種（收到基碳、氫、氧、氮、硫、水分和灰分分別為：60.33%、3.62%、9.95%、0.69%、1%、14%和11%）時，100%。MCR工況下FGD入口濕煙氣量為3 311 960 m3 /h（標態，6%O2），溫度114℃，系統總煙氣阻力3178Pa。SO2排放濃度2099 mg/m3（標態，干基，6%O2），FGD出口SO2濃度不超過 105 mg/m3（標態，干基，6%O2）。

2.2 風機節能優化運行方法

通常情況下，增壓風機是使用動（靜）葉可調軸流風機，用曲線來表示，包括：風機全壓、體積流量以及葉片開度。不同的葉片開度的風機性能曲線的形狀是不同的，其中效率曲線的形狀是不規則的封閉環狀，并且各個開度風機的效率會隨著流量的增大，先增加后減少。

2.3節約水資源

脫硫反應會產生水蒸氣，因為設備老化等問題，會導致大量的水分被蒸發，水資源浪費嚴重。節約水資源的主要措施是加裝煙氣換熱器、回收冷凝液、選用好的真空皮帶機以及回收利用冷卻水和沖洗水。節約水資源要從技術、設備和吸收塔內循環利用多方面進行，避免浪費。

3.實際工況分析

為提升研究的實踐價值，錦聯公司電廠2×660MW機組煙氣脫硫系統的節能優化實例作為研究對象，該系統采用石灰石-石膏濕法就地強制氧化脫硫工藝，廠用電率為1.035%、脫硫效率不低于95%。

為降低機組煙氣脫硫系統能耗，該系統采用了優化漿液循環泵運行方式、增壓風機運行方式、吸收塔石膏漿液密度 與液位及pH值控制、真空皮帶脫水機運行、制漿系統運行等 具體節能優化措施，以其中的漿液循環泵運行方式優化為例，由于功率分別為800kW、900kW、800kW（A/B/C）的三臺 漿液循環泵為每臺機組的吸收塔系統提供服務，電壓等級為 10kV，且采用三臺漿液循環泵全部運行控制方式，但由于研 究對象火電廠的脫硫系統設計裕量較大，這使得全部運行三 臺漿液循環泵將導致大量的電能浪費，因此火電廠開展了不 同漿液循環泵運行組合試驗，試驗結果表明，在機組滿負荷 情況下停運一臺漿液循環泵，可在滿足脫硫需要的同時降低 0.12%～0.14% 的廠用電率，以停運 C 漿液循環泵為例，每臺 火電機組可由此實現 1218 087元/a 的電費節約，由此可見漿 液循環泵運行方式優化的實踐價值。

4.結束語

火電機組煙氣脫硫系統的節能優化運行具備較高現實意義，在此基礎上，本文涉及的降低真空泵運行電耗、降低煙氣系統阻力、加裝煙氣換熱器、優化漿液循環泵運行方式等 內容，則提供了可行性較高的煙氣脫硫系統節能優化路徑。為了進一步提升節能優化質量，神經網絡模型的引入、脫流工藝改進必須得到重視。

參考文獻：

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