600 MW機組濕法脫硫系統運行優化探析

肖晶

摘 要：文章敘述了濕法脫硫工藝的基本過程，對600 MW機組濕法脫硫系統的優化進行了探析，指出對該系統的優化可有效提高其經濟性及可靠性。

關鍵詞：600 MW機組；pH值；濕法脫硫系統；運行優化

中圖分類號：X773 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）08-0179-02

近年來，全球范圍內環境污染現象比較嚴重，國際化的環保大環境促使中國對SO2排放量的控制提出了新要求。濕法煙氣脫硫技術目前已被廣泛應用在中國各種規模的火力發電廠中，也逐漸成為電廠脫硫技術的一種主要工藝。然而，隨著發電站設備機容量的逐漸增加，濕法脫硫裝置設備的容量也在不斷增大，其耗電量巨大，造成了嚴重能源浪費。

本文以600 MW機組實發脫硫系統運行的優化為例，對其系統運行過程優化提出相應優化對策，能有效減少資源浪費現象，進而提高企業經濟效益。

1 關于實發脫硫工藝的基本過程

某工廠（改為具體名稱）使用600 MW機組煙氣脫硫工程采用的是SO石灰石—石膏濕法脫硫工藝。工程的脫硫裝置為一爐一塔式，設備工作效率在96%以上。發電廠1號到4號機組在BMCR（括號中解釋其含義）的工況下，對內部煙氣進行脫硫處理，每個塔需設置3層漿液噴淋，每層漿液對應1臺石灰石漿液循環泵，使用工廠外來石灰石塊來制備吸收劑，將石灰石塊在車間內磨成粉末狀，并采用氣力進行輸送，將其輸送至吸收塔區域，此時，使用漿液泵將石灰漿運送到吸收塔內部，通過漿液再循環系統完成再循環過程。

此時，鍋爐中煙氣已經經過除塵，將除塵后的煙氣松緊吸收塔，使煙氣中的SO2和石灰漿液中的CaCO3和鼓入的氧化空氣充分反應，反應結束后生成的反應物為CaSO4·2H2O，即石膏形成，煙氣在脫硫除霧后會帶出細小水滴，最終通過工廠的煙囪將其排除，而脫硫后的石膏漿液則使用工廠的脫水裝置進行回收。整個過程就完成了濕法脫硫。

2 優化600 MW機組濕法脫硫系統

2.1 實驗過程

對某工廠（改為具體名稱）4×600 MW機組石灰石—石膏濕法脫硫系統進行優化。該設備系統于2010年9月份投入生產，在脫硫工作中發揮了重要作用，為使該脫硫系統運行更加穩定和可靠，決定對脫硫系統運行進行必要的優化，主要從整個濕法脫硫系統的自動控制能力、脫硫反應工藝及系統運行的經濟性等三方面進行調整和優化。600 MW機組濕法脫硫系統優化示意圖，如圖1所示。

由圖1能看出，在對600 MW機組實發脫硫系統運行進行優化的過程中，要利用實驗來對確定吸收塔漿液的pH值最優值，有效提高石灰石使用效率、增強系統脫硫性能及使生成石膏品質達到最優等。實驗通過對石灰石使用效率及生成石膏的形狀和大小，能確定最終確定石膏的密度范圍，這樣就能在根本上保證生成石膏的質量，并有效降低了整個過程對脫硫設備的磨損[1]。一些工程的生產過程中，有時會出現漿液pH值不正常現象，因此，要對其脫硫機理進行研究，以達到對煙氣系統的控制。

2.2 結 果

2.2.1 優化600 MW機組濕法脫硫工藝

工程過程中漿液pH值的密度對整個脫硫系統的穩定性造成影響。因此，對樣品成分進行分析后將漿液pH值最優值控制在5.26≤pH值最優值≤5.34，并將其（指什么）密度控制在 1 111～1 129 kg/m3之間，這樣就能有效提高整個濕法脫硫系統運行過程中的穩定性和可靠性。火力發電煙氣脫硫裝置，如圖2所示。

2.2.2 提高600 MW機組實發脫硫系統的節能性

對于發電廠，安裝脫硫系統是一項十分耗電的裝置工藝，因此，在安裝濕法脫硫裝置系統時，要考慮到整個運行系統的節能型和經濟性。對600 MW機組實發脫硫系統進行優化，主要的判斷標準就是SO2的質量流量，確定機組SO2具體濃度數據和機組最大負荷數據，從而使運行人員可進行準確操作。在對石灰石漿液循環泵和脫硫過程中使用的氧化風機進行節能：

在2臺石灰石漿液循環泵同時運行且煙氣中SO2流量在 3 200 kg/h以下時，將其中1臺石灰石漿液循環泵停運，氧化風機單獨運行，且其中的SO2流量同樣在3 200 kg/h以下時，將1臺氧化風機停運，這樣就能有效解決能源，同時也能增強整個系統的經濟性能[2]。

2.2.3 對600 MW機組實發脫硫系統的控制系統進行優化

某工廠利用5臺機組增壓機進行壓力調節，煙氣脫硫系統通入使用后，由于旁路擋板未曾關閉，增壓風機未自動啟動運行，此時，設備操作人員要手動調節風機開度，以便能保證增壓風機入口壓力穩定。

為進一步提高整個控制系統的質量，需在入口的增壓風機出加入壓力變化的信號，來指導其進行自動調節，對工廠內600 MW機組濕法脫硫系統的控制系統進行優化，能增強增壓風機的自動運行，提高了整個運行過程的安全性。

3 600 MW機組濕法脫硫工藝優化過程的統計分析

3.1 分析設備入口含塵量對脫硫效率的影響

當工廠內脫硫設備入口煙氣含塵量在80 mg/m以下時，機組脫硫效率能達到95%左右，反之，脫硫效率將會嚴重降低，這就說明，含塵量的降低能促使設備有效去除煙氣中的SO2，提高脫硫效率。

3.2 石灰石的溶解性受石灰石漿液pH值的影響

在對發電廠進行脫硫處理時，石灰石的溶解活性十分重要，而石灰石的溶解活性也會受石灰石漿液pH值的影響，當石灰石漿液pH值在4.6～5.4之間時，石灰石溶解性在逐漸增強，pH值逐漸升高時，需使用的石灰石漿液的補漿量也就會隨之增加，此時石灰石漿液的利用效率就會降低，因此，在提高固硫率時，要將pH值控制在一個范圍內，這樣就能收到最佳固硫效果。

4 600 MW機組濕法脫硫系統運行優化的重要意義

通過對600 MW機組濕法脫硫系統進行優化，能有效改善增壓風機性能，杜絕擋板不正常操作現象的出現，有效提高了整個脫硫系統的安全性和使用效率。在濕法脫硫工藝操作過程中，對其控制系統進行優化，能降低系統操作的失誤率，也就在一定程度上減輕了工作人員操作壓力，節省了操作時間，極大提高了整個脫硫系統的工作效率。

5 結 語

600 MW機組濕法脫硫系統運行優化需對實發脫硫工藝參數進行優化，同時，結合理論并聯系實際進行對工廠脫硫工藝的優化進行研究，這樣就使脫硫系統節能方式得到了有效優化，提高了600 MW機組濕法脫硫裝置的可靠性和穩定性，并在節約能源的基礎上增加了企業的經濟效益。對600 MW機組濕法脫硫系統的運行優化提出了相應優化措施，能對以后發電廠濕法脫硫工藝的優化提供一定的借鑒。隨著發電站設備機容量的逐漸增加，濕法脫硫工藝將會得到更加廣泛的應用，并在未來的脫硫處理中發揮著自己獨特的作用。

參考文獻：

[1] 董傳深，邱振波.600 MW機組脫硫系統的優化運行及節能改造[J].電力 科學與工程，2010，（11）.

[2] 王樹東，胡三高，劉玲，等.600 MW機組脫硫系統中循環漿液泵的運行 優化與改造研究[J].中國電力，2010，（11）.