1、湿法烟气脱硫优化运行分析摘要：针对石灰石石膏湿法脱硫系统在平海发电厂的应用过程中几项改造项目进行了分析和总结,提出改进湿法脱硫系统运行经济性的措施,在提高脱硫设备运行稳定性、降低脱硫设备故障率,减少脱硫运行对主机的影响等方面达到了显著的效果,为脱硫系统的节能、经济运行提供了参考。 关键词：湿法烟气脱硫运行优化 节能 中图分类号：TF741.344 文献标识码：A 文章编号： 引言 平海电厂的烟气脱硫工程采用采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺，其特点是技术成熟，运行可靠，脱硫装置脱硫率保证值 96。但缺点是投资费用高，占地面积大，运行费用高。其中 FGD 主要运行费用包括：电、水、脱硫剂石灰石等，
2、其中最主要的是系统电耗，其中电量占机组发电量的 1.0%左右。本文结合平海电厂 2 台锅炉的运行工况对 FGD 系统运行方式进行优化。 1 平海电厂脱硫系统概述 平海电厂有两台 1000MW 超超临界燃煤机组，在设计煤种、锅炉最大连续工况（BMCR） 、处理 100%烟气量条件下，保证脱硫效率不低于 95%。一台锅炉配两台增压风机，一个吸收塔（四层喷淋,对应四台循泵；喷淋层上部布置二级除雾器）另石灰石浆液制备系统以及将产物用以综合利用的石膏采用真空脱水系统和废水处理系统属于两台锅炉的公用系统。6KV 设备主要有增压风机、浆液循环泵和氧化风机。 2 脱硫装置主要设备的消耗分析（以#1 机组为例）
3、 脱硫装置运行中中的工艺水消耗量是 188t/h,石灰石的消耗量是20.5t/h,电耗为 800kW/h,由此可见脱硫运行费用中电耗的费用是最大的。而增压风机、石灰石磨制系统以及浆液循环泵是影响脱硫电耗的主要设备,而浆液循环泵的投用数量和组合方式会直接影响液/气比和脱硫用电单耗及脱硫效率。 3 运行方式电量分析 3.1 增压风机 脱硫装置配备 1 台轴流动叶可调增压风机,在 30%100%BMCR 负荷的范围内运行时,均处在高效率区,效率最高可达 87%。在低负荷运行时,较静叶可调轴流风机效率高接近 20%。采用轴流增压风机对降低脱硫系统的电耗,起到了至关重要的作用。增压风机为连续运行设备,只
4、要脱硫装置运行,增压风机必须运行。增压风机电耗,与锅炉负荷和脱硫系统的阻力有关,其功率在 25007000kW 间变化,约占机组厂用电 0.5%0.8%。增压风机的作用是克服整个脱硫系统的阻力,除雾器、喷淋层及烟道阻力,但对于有 GGH 的脱硫系统来说其中主要是 GGH 和烟道阻力。由于平海电厂在建设时并没有设置 GGH，而烟道阻力在运行时可控因素的并不多。所以我们在正常运行时,应及时的对除雾器进行冲洗，以降低系统阻力并将增压风机动叶调节置自动,使其能根据机组出力及时调节,以降低增压风机电耗。 3.2 循环泵 循环泵也是脱硫系统的主要耗电设备,4 台循环泵的运行总功率约5020kW,占系统厂用
5、电约 0.3%0.4%。循环泵设计为 3 台连续运行，一台备用。如果在控制液气比和保证效率的前提下,停用 1 台循环泵,可明显减少脱硫系统的耗电量。在低负荷、低入口 SO2 含量时,可根据烟气量和烟气进口 SO2 含量,在保证脱硫效率前提下,用高低不同扬程的浆液循环泵进行优化组合,若停用 1 台循环泵,减少用电约 1120kW,可降低厂用电0.1%。运行一段时间后浆液循环泵的叶轮和过流部件会出现严重磨损腐蚀现象,电流、压力参数值会出现下势,泵的工作性能降低,因此及时更换严重磨损的过流部件,有利于经济运行。 4 FGD 系统的运行优化 针对影响脱硫装置的耗电因素,进行了一系列的调整试验。 4.1
6、 控制除雾器压差,及增压风机的入口压力降低增压风机的电耗增压风机是影响脱硫电耗的主要设备。增压风机的作用为克服 FGD 系统阻力,保持 FGD 系统的通道畅通,是降低 FGD 电耗的有效方法。 而我们知道随着除雾器压差的增大增压风机电流增大,电耗增加。根据机组运行数据统计估算,在机组满负荷运行时,FGD 系统的压力每增加0.1kPa,增压风机的电耗将增加约 120kW;在机组 800MW 负荷时,FGD 系统的压力每增加 0.1kPa,增压风机的电耗将增加约 70kW;在机组 200MW 负荷时,FGD 系统的压力每增加 0.1kPa,增压风机的电耗将增加约 50kW。烟气含尘量对除雾器的结灰
7、和阻力,有着直接的关系。加强电除尘的管理,保证电除尘工作在较佳状态,减少烟气中的含尘量,是降低系统管道压力的有效手段之一。通过对电除尘的运行工况进行严格管理积极调整,保证含尘量在 FGD 的设计范围内,对有效降低增压风机的电耗取得了一定的效果。4.2 吸收塔浆液循环泵组合优化 在脱硫装置不同入口 SO2 浓度的情况下，运行不同的浆液循环泵（喷淋层）组合，保持吸收系统烟气负荷、浆液 pH 值、浆液密度等条件基本不变，观察不同浆液循环泵组合运行在不同入口 SO2 浓度下的脱硫效率，确认关闭 1 台或 2 台循环泵的可行性以及脱硫效率最高的组合。 通过长期运行得知，在机组满负荷情况下，入口 SO2
8、浓度在600Nm3/s1000Nm3/s 区间内，2 台浆液循环泵运行时系统的脱硫效率比较情况为：A/D B/DC/D B/C A/B。而入口 SO2 浓度在1000Nm3/s2800Nm3/s 区间内，3 台浆液循环泵运行时系统的脱硫效率比较情况为：A/D /CB/D/CC/D /AB/C A/B/C.根据运行要求，装置的脱硫效率应不低于 96%，在一定入口 SO2 浓度范围内停运 1台或 2 台循环泵是可以满足上述要求的，但不同组合的循环泵适用的区间有明显区别，所以我们应该根据入口 SO2 浓度的高低及浆液循环泵的出力效率来调整，以求达到最低电耗的保证脱硫效率。 4.3 吸收塔液位优化运行
9、 在吸收系统烟气负荷、浆液 pH 值、浆液密度等条件不变及同等循环量的情况下，影响脱硫效率的因素主要有烟气分布均匀性及气液接触时间。烟气的均匀分布主要通过喷淋层实现，经过 1 层喷淋层后烟气即可实现比较良好的均匀分布，后续喷淋层对分布的影响已经明显弱化。因此在相同数量喷淋层的情况下，喷淋层起始位置越低，烟气可以越早实现均匀分布，对脱硫效果越理想。而气液接触时间主要由喷淋高度决定，相同分布和喷淋量的情况下，浆液作用的高度越高，则气液接触时间越长，脱硫效果越理想。由此可以推断出最低喷淋层 +（次高喷淋层）+ 最高喷淋层的组合应该最为有利。 4.4 加强脱硫系统运行和检修管理 4.4.1 制浆时优先
10、使用滤液。减少不必要的水进入系统,增加除雾器的冲洗次数,降低系统阻力。 4.4.2 脱硫系统运行中,排空事故浆液箱,停用事故浆液箱搅拌器,以减少事故浆液箱搅拌器电耗。 4.4.3 保证脱水系统高效运行。经常检查漩流器喷嘴是否堵塞或磨损等工作状态,每周检测旋流器的出口含固量,及时更换旋流器的喷嘴,增强漩流器分离效果,可以有效地提高真空脱水系统的运行效率,减少真空脱水系统的运行时间,对脱硫系统节电有一定的效果。 4.4.4 加强废水排放管理,在保证石灰石的利用率和脱硫效率的前提下,根据浆液中 Cl-的实际含量控制废水排放量,以减少浆液排放损失。 4.4.5 随着运行时间的增加,循环泵的过流部件会磨损,影响泵的效率,最终影响脱硫效率。加强对耗电量较大的循环泵的检查,维修,及时更换叶轮等,对节电有着一定的效果。 4.4.6 严查设备缺陷,尤其是阀门内漏,以减少不必要的耗电。 参考文献： 1顾金芳;茅睿;林伟;脱硫系统优化运行研究J;华东电力;2008年 08 期 2张兴法;阮翔;湿法烟气脱硫系统脱硫效率影响因素分析J;能源环境保护;2010 年 03 期 3周祖飞;燃煤电厂烟气脱硫系统的运行优化J;浙江电力;2008年 05 期 4胡志光;刘博;常爱玲;专家系统在湿式石灰石-石膏法烟气脱硫系统中的应用J;电力科学与技术学报;2009 年 03 期
