火電廠脫硫節能降耗技術的改進

羅鵬

摘 要：在全球化日益發展的今天，節能減排已經成為整個社會廣泛關注的熱點問題。火電廠作為重要的燃煤生產企業，其脫硫效率和脫硫過程中的節能效果不僅關系到國家的環境保護問題，同時也會對企業自身的長遠發展帶來影響，所以，探究火電廠脫硫過程的節能降耗問題是非常重要的。通過對我國火力發電廠的脫硫現狀進行分析，基于火力發電廠脫硫技術的節能降耗需求，從應用變頻器在火電廠脫硫系統中的應用和火電廠如何使用石灰石—石膏濕法脫硫技術來實現節能降耗這一目的展開具體分析。

關鍵詞：火電廠；節能降耗；二氧化硫；環保

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）05-0010-02

我國的主要能源物質是煤炭，并且大部分的煤炭資源主要是用來發電的。煤炭在燃燒發電過程中，會產生大量的二氧化硫，它是一種環境污染物質。據有關資料統計，我國2011年的二氧化硫排放量為2.468 1×107 t。考慮到環境污染問題，很多火電廠都會采取一定的脫硫技術對在發電過程中產生的含有二氧化硫的物質進行處理，但是，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 中國火力發電廠的脫硫現狀

隨著科學技術的不斷發展，我國火電廠的脫硫技術也有了很大的進步。煙氣循環流化床法、半干法、脫硫除塵一體化法、海水脫硫法、石灰石—石膏法、活性焦吸附法、爐內噴鈣尾部煙氣增濕活化法等都具有較好節能效果，脫硫效率較高的方法也不斷被采用。據不完全統計，目前我國已建和在建的火力發電廠中，超過93% 的延期脫硫都是采用石灰石—石膏濕法脫硫技術，有些火力發電場為了提高脫硫效率，甚至會同時使用兩

種脫硫技術進行脫硫。但是，脫硫過程中所產生的能耗卻是火力發電廠必須要考慮的問題。以下主要圍繞如何在脫硫系統中引入變頻器，并通過脫硫工藝的選擇來實現火電廠脫硫過程中的節能降耗。

2 變頻器在火電廠脫硫中節能降耗的應用

在火電廠的整個脫硫系統中，增壓風機所消耗的電量占總消耗量的50%～60%，因此，要想實現火電廠節能脫硫，就應該先從增壓風機的節能降耗開始。增壓風機一般采用節流調節的方式來控制風機出入口的風量，以此來改變管道的特性曲線，但是，這種調節的損耗非常大。

基于此，可以通過改變增壓風機的調節方式來實現火電廠脫硫的節能降耗。將變頻器應用到火電廠的脫硫系統中，可以實現增壓風機的變頻調節。變頻調節主要通過改變風機的轉速來改變風機的特性曲線，進而起到調節作用。在管道特性不變的前提下，風機轉速的冪次方與其耗電量成正比關系，因此，控制調節風機轉速所達到的節能降耗效果將會非常可觀。

根據相似定律，采用變頻調節方式之后，電動機消耗的功率可以按照下式計算：

3 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。

4 結束語

綜上所述，在全世界人民環保意識日益提高的形勢下，工業生產過程中對環保和節能的要求也隨之提高。面對這樣的挑戰，只有不斷對火電廠脫硫過程中的節能降耗技術進行改進，火力發電企業才能在符合國家節能減排政策的前提下獲得穩定的發展，同時，利用節能降耗來提升企業的經濟效益。文章主要介紹了如何通過在脫硫系統中引入變頻器，通過脫硫工藝的選擇來實現火電廠脫硫過程中的節能降耗。其中，在火力發電廠的脫硫系統中，增壓風機所消耗的電量占總消耗量的50%～60%，因此，要想實現火電廠脫硫的節能，增壓風機的節能降耗非常關鍵。將變頻器應用到火電廠的脫硫系統中，可以對增壓風機進行變頻調節，通過控制調節風機轉速的方式達到節能降耗的目的。另外，火力發電廠所采用的脫硫工藝不同，所取得的節能降耗效果也就不同。石灰石—石膏濕法脫硫技術的設備運行費用非常低，運行過程穩定，而且脫硫效率也比較高，達到95%以上。所采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，系統生產所需要的成本和能耗也隨之降低，得到的脫硫副產品還可以進行回收利用，真正做到了環保節能。

參考文獻

[1]張蓓佳.煤礦企業節能減排動力機制及體系構建研究[D].北京：中國礦業大學，2013.

[2]孟磊.大型循環流化床機組節能優化運行技術研究[D].北京：華北電力大學，2013.

[3]肖偉聯.恒運電廠煙氣脫硫半干法改濕法技術經濟分析[D].廣州：華南理工大學，2012.

[4]徐欣欣，王琳，趙永祿.變頻器在煙氣脫硫系統中節能降耗的應用[J].創新技術，2013（05）.

〔編輯：白潔〕

Improved Thermal Power Plant Desulfurization Energy Saving Technologies

Luo Peng

Abstract： In today's increasingly globalized development， energy conservation has become a hot issue throughout the community-wide concern. Coal-fired thermal power plants as an important manufacturing enterprises， the desulfurization efficiency and energy saving effect of desulfurization process not only to the country's environmental problems， but also have an impact on long-term development of their own， so explore the thermal power plant desulfurization process saving energy is very important. On the status of the desulfurization of power plants were analyzed based thermal power plant desulfurization technology of energy saving needs， from application of the drive system in thermal power plant desulfurization of thermal power plant applications and how to use limestone - gypsum wet FGD technology to achieve expand the specific energy consumption analysis for this purpose.

Key words： thermal power plant； energy saving； sulfur dioxide； environmental

參考文獻

[1]張蓓佳.煤礦企業節能減排動力機制及體系構建研究[D].北京：中國礦業大學，2013.

[2]孟磊.大型循環流化床機組節能優化運行技術研究[D].北京：華北電力大學，2013.

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[4]徐欣欣，王琳，趙永祿.變頻器在煙氣脫硫系統中節能降耗的應用[J].創新技術，2013（05）.

〔編輯：白潔〕

Improved Thermal Power Plant Desulfurization Energy Saving Technologies

Luo Peng

Abstract： In today's increasingly globalized development， energy conservation has become a hot issue throughout the community-wide concern. Coal-fired thermal power plants as an important manufacturing enterprises， the desulfurization efficiency and energy saving effect of desulfurization process not only to the country's environmental problems， but also have an impact on long-term development of their own， so explore the thermal power plant desulfurization process saving energy is very important. On the status of the desulfurization of power plants were analyzed based thermal power plant desulfurization technology of energy saving needs， from application of the drive system in thermal power plant desulfurization of thermal power plant applications and how to use limestone - gypsum wet FGD technology to achieve expand the specific energy consumption analysis for this purpose.

Key words： thermal power plant； energy saving； sulfur dioxide； environmental

參考文獻

[1]張蓓佳.煤礦企業節能減排動力機制及體系構建研究[D].北京：中國礦業大學，2013.

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[3]肖偉聯.恒運電廠煙氣脫硫半干法改濕法技術經濟分析[D].廣州：華南理工大學，2012.

[4]徐欣欣，王琳，趙永祿.變頻器在煙氣脫硫系統中節能降耗的應用[J].創新技術，2013（05）.

〔編輯：白潔〕

Improved Thermal Power Plant Desulfurization Energy Saving Technologies

Luo Peng

Abstract： In today's increasingly globalized development， energy conservation has become a hot issue throughout the community-wide concern. Coal-fired thermal power plants as an important manufacturing enterprises， the desulfurization efficiency and energy saving effect of desulfurization process not only to the country's environmental problems， but also have an impact on long-term development of their own， so explore the thermal power plant desulfurization process saving energy is very important. On the status of the desulfurization of power plants were analyzed based thermal power plant desulfurization technology of energy saving needs， from application of the drive system in thermal power plant desulfurization of thermal power plant applications and how to use limestone - gypsum wet FGD technology to achieve expand the specific energy consumption analysis for this purpose.

Key words： thermal power plant； energy saving； sulfur dioxide； environmental