試析電廠煙氣脫硫系統的運行優化

縱南南

摘要：為構建人與自然環境和諧發展的格局，提出合理發展工業能源工業制造產業的建議。燃煤電廠是能源重要的生產場所之一，也是污染量生成量極大的產業。為實現環境保護的相關要求，提出調整并油壺燃煤電廠節能減排工作的建議。文章結合具體工程案例，對電廠煙氣脫硫系統的優化措施進行探究，希望對同行起到一定借鑒作用。

關鍵詞：燃煤電廠；煙氣脫硫系統；節能減排；優化措施

燃煤電廠煙氣脫硫的主要運行任務是去除電廠所產生煙氣內的硫氧化物，脫硫內容主要以燃煤電廠所生成的各類工業廢氣為主。站在宏觀的角度分析，煙氣脫硫系統為一類有機系統，當下燃煤電廠做常用的是石灰石—石膏濕法脫硫系統，其也是目前一類相關成熟的脫硫技術，該系統的工作原理是利用中和作用，通過堿性物質實現對硫氧化物的有效吸收并產生相應的化學反應，進而實現預期的脫硫目標。

1工程概況

A發電廠2*135MW機組煙氣脫硫（FGD）系統應用兩爐一塔的設計形式，共同應用一個脫硫系統，利用石灰石—石膏濕法脫硫工藝裝備實現對煙氣的脫硫處理。煙氣通過大范圍的和含石灰石（CaCO3）的吸收液相接觸，使促使煙氣內的SO2溶解于水同時和石灰石漿液產生化學反應生成亞硫酸氫鈣[Ca（HSO3）2]，在有大量空氣被導入的情況下，促使Ca（HSO3）2經氧化反應后生成二水石膏（2CaS04·2H20），進而實現降低煙氣中SO2含量的目的。與脫硫工藝裝置相配套的裝置以煙氣系統，吸收塔系統，工藝水系統等為主[1]。具體流程見圖1。

2電廠煙氣脫硫系統的運行期間存在的問題

2.1漿液循環泵過流件腐蝕

采用濕法對煙氣行脫硫的過程中，漿液循環泵能夠把石灰漿液由吸收塔底部傳導至噴淋系統進行脫硫工藝作業。在管道內漿液大顆粒物質或PH值較高漿液理化作用下，漿液循環泵在運行過程中易出現腐蝕現象，進而影響煙氣的脫硫效果。關于漿液循環泵元器件腐蝕的問題，優化措施應從反應原料品質及PH值調控兩方面著手，確保參與脫硫工藝的石灰石粉末細度>90%，漿液PH值在5.2-5.6區間取值，特殊情況下可選用耐磨性與耐腐蝕性“雙優”的漿液循環泵，以延長循環泵使用年限，強化電廠脫硫工藝作業的穩定性與高效性[2]。

2.2吸收塔石膏沉積

若吸收塔石膏積灰現象嚴重，則很可能造成脫硫作業效率降低。面對吸收塔石膏積灰現象嚴重的問題，優化措施多是在維護石膏旋流器分離效率的基礎上，對吸收塔中石膏漿液密度進行嚴格把關，或采用吸收塔中PH值等措施。有實踐研究表明，采用對石膏漿液密度調控的方式，能實現對石膏沉積積灰量較好的調度。此外，在漿液配制的過程中一定要全面貫徹落實脫硫運行控制措施以實現對吸收塔中漿液質量的有效控制，同時工業廢水只有在達標后方可排放[3]。

2.3管道泄露問題

因為石灰石漿液與石膏漿液均具有相對較高的腐蝕性，故此在脫硫工藝運轉的過程中管道被腐蝕的現象是極為常見的，進而誘發泄漏問題。為減少或規避管道腐蝕及泄露問題的發生，可采用對脫硫石灰石漿液輸送泵及石膏旋流給料泵變頻行改造措施，利用變頻技術調整漿液在管道中的運行速度，以減少管道被腐蝕現象的發生率。

3電廠煙氣脫硫系統的運行優化措施

3.1吸收塔漿液循環泵的優化

在脫硫裝備人口煙氣SO2濃度相對恒定的情況下，吸收塔中漿液循環量越大，電廠此時需投放的循環泵數目就越多，此時脫硫工藝效率就越高，電能消耗量也相應提升。本文筆者認為，在SO2排放濃度符合相關標準的情況下，可依照脫硫裝備入口煙氣內SO2濃度的高低，科學設定循環泵的投放數目并強化噴淋層高度的差異性，進而確保脫硫工藝在低成本的狀態下高校運行。A發電廠最初吸收塔設置了3臺漿液循環泵，為實現降低能源消耗量，決定使2臺循環泵在不同的組合形式下運轉，并進行了相關脫硫效率試驗。對試驗結果進行分析，發現脫硫效率均>90%（規劃值為91%），凈煙氣內SO2排放濃度均能<400㎎/Nm3，即達到了排放標準[3]。將以上數據信息設為基礎值，編制了與漿液循環泵運行相關的優化方案：①當有3臺漿液循環泵運轉時，應將吸收塔漿液PH值控制在5.2～5.6范疇中，以盡量維持相對較高的脫硫率，降低SO2排放量，此時漿液脫硫劑的耗用量也相應減少；②在原煙氣中SO2濃度較低時，可采用適度提升吸收塔漿液的PH值（≤5.8）、促使底下兩層內任意一臺循環漿液泵停運等方式，實現有效節能目標。若按照停運中間層的#2漿液循環泵作業去計算，其電機電壓為6KV，功率為355KW，可促使脫硫工藝中節省25%以上的能源。

3.2煙氣系統優化運行

本文筆者建議在電廠各業務常態運行的情況下，做好應用2臺增壓風機并聯方式進行脫硫生產工藝。筆者發現在低負荷的狀態下，這種運行方式可滿足生產要求。在低負荷時，2臺增壓風機的靜葉開度均很小，因為調節的靈敏性相對交稿，故此若稍做調整，就對鍋爐負壓形成較大影響，影響電廠生產作業過程的安全性。因為增壓風機的空載電流數值相對較大（約90A），以致脫硫系統運行期間的能耗量增加。故此，可采用數次試驗與調整的方式，在2臺機組總負荷<270MW且總風量低于880㎞3/h時，單臺增壓風機能夠迎合負壓需求，可選擇停運1臺增壓風機運行[4]。

3.3投放脫硫增效劑

有研究發現，應用脫硫添加劑可對脫硫系統的化學反應過程產生良好的促進作用，進而降低石灰石粉的耗用量，與此同時間接性的減輕設備損耗嚴重性，此時在維護吸收塔各項參數穩定且正常的情況下，降低設備電能消耗量及人工檢修費用[5]。

3.4 工藝水系統的優化

脫硫系統投運以后，單臺工藝水泵運行期間其出口壓力僅為0.44MPa，兩臺泵并聯運轉時僅提升0.03MPa，在對泵與管道設備行沖洗處理時，壓力值多<0.4MPa，以致備用泵聯動運行，每天聯動頻次高達20次，很可能大幅度減縮設備運行年限，影響其生產業的安全性；此外，工藝水壓力偏低經常導致氧化風機由于出口溫度過高（>80℃）而出現跳閘動作。

為處理以上問題，可采用如下調整與優化措施：①結合現場實況，適度減縮工藝水穩壓閥開度，促使單臺工藝水泵的出口壓力達到0.48MPa，且運轉過程中無打悶泵現象出現。②循環漿液泵沖洗過程中，不開展其他沖洗作業；循環漿液泵沖洗總門開度減少50%，在維護沖洗效果的同時降低水資源使用量。

4結束語：

電廠煙氣脫硫系統的運行對改善煤炭電廠飛起排放狀況產生的影響是極為深刻的。當下，與燃煤電廠脫硫相關的工藝技術繁多，故此企業在對脫硫工藝選擇時，應結合自體的經濟條件及預要達到的脫硫目標。對于煙氣脫硫系統的運行效率，結合脫硫性能、設備可靠性和運行經濟性等因素，對其優化處理措施，進而確保系統運行的安穩性，協助電廠獲得更大的經濟效益。

參考文獻：

[1]陳代敏，衷小鵬，潘慶.圓盤脫水機在火力電廠煙氣脫硫石膏脫水系統中的應用[J].中國新技術新產品，2018（06）：36-37.

[2]唐治國.電廠煙氣脫硫系統電負荷分析及優化設計[J].電子世界，2017（12）：179.