660MW機組雙吸收塔雙循環濕法脫硫系統的節能與優化

張興龍 蔡勇

【摘 要】煙氣脫硫系統一直是廠用電中的耗電大戶。本文通過對華電國際十里泉發電廠#8機組石灰石—石膏濕法煙氣脫硫系統運行方式的調整與石膏漿液泵電耗進行分析、比較。找出不同負荷，不同S02入口含量區間下，最佳的石膏漿液循環泵組合方式，降低脫硫系統的廠用電率。以求在滿足環保要求的情況下最大限度的降低廠用電率，達到節能環保一把抓的效果。

【關鍵詞】石灰石—石膏濕法；石膏漿液循環泵；廠用電率；煙氣脫硫系統；節能降耗

1引言

華電國際十里泉發電廠“上大壓小”2×660MW級超超臨界發電機組工程為抽凝供熱燃煤電廠。采用石灰石—石膏濕法脫硫及協同除塵工藝，簡稱FGD。采用雙吸收塔雙循環濕法脫硫工藝，脫硫效率≥99%，脫硫后煙氣二氧化硫≤35mg/Nm3，脫硫裝置的煙氣處理能力為鍋爐100%BMCR工況時的煙氣量，不設置旁路煙道和增壓風機。本文將在不同SO2濃度負荷下，通過不同漿液循環泵運行組合方式，找出滿足脫硫效率同時且電耗最低的最優組合。

2漿液循環泵運行方式優化

2.1漿液循環泵主要運行參數介紹

華電國際十里泉發電廠每臺爐配置一級吸收塔和二級吸收塔各1座。一級吸收塔和二級吸收塔分別設置3層噴淋層，從下至上依次為噴淋層A、B、C分別對應漿液循環泵A、B、C脫硫工藝流程。石膏漿液泵所對應的噴淋層越高，那么在運行中其電流越大。

在脫硫裝置入口煙氣SO2濃度一定的條件下，吸收塔內漿液循環量越大，即投運的漿液循環泵臺數越多或對應噴淋層越高的漿液循環泵，脫硫效率越高，脫硫系統電耗也就越高。因此，在保證SO2達標的情況下，應依據脫硫裝置入口煙氣中SO2濃度的高低，選擇投運不同的漿液循環泵臺數及不同高度的噴淋層，以達到脫硫系統經濟運行的目的。我廠二級吸收塔無漿液循環泵運行時，煙塵易超標。所以吸收塔系統最小運行組合為“2+1”運行（即一級塔兩臺漿液循環泵，二級塔一臺漿液循環泵）。

2.3漿液循環泵運行方式優化

（1）通過本次優化可以看出入口SO2負荷改變時，可通過改變運行漿液循環泵組合方式達到節能降耗的目的。在機組660MW滿負荷情況下，運行“2+1”模式時，滿足脫硫效率要求時的入口最大SO2濃度可達到2040mg/Nm3，“2+2”模式時入口最大SO2濃度可達到2932mg/Nm3，“3+1”模式時入口最大SO2濃度可達到3969mg/Nm3，“3+2”模式時入口最大SO2濃度可達5340mg/Nm3。通過試驗和運行對比得到以下最佳運行方案。

3 其他因素

3.1 吸收塔液位對漿液循環泵電流影響與控制

煙氣負荷、入口SO2濃度、漿液密度、吸收塔液位等都會影響漿液循環泵耗電[5]。在脫硫系統中，漿液循環泵電流與進口靜壓成正比的，吸收塔液位越高，泵電流越大，反之約低。在我廠#8機組實際運行中，負荷較高時，煙氣流量大、煙氣SO2含量高、石灰石品質較差時，需要控制較高的液位，使漿液有較大的氧化空間，從而保證脫硫效率。在實際運行中，符合以下條件時應該降低吸收塔液位：（1）機組負荷較低時，特別是在晚峰后，有較長低負荷時，結合脫硫效率和SO2排放指標；（2）原煙氣SO2含量較低且排放允許條件下；（3）石膏漿液中亞硫酸鹽合格的條件下。

3.2 石膏漿液密度對漿液循環泵電流的影響與控制

在脫硫系統中，石膏漿液循環泵電流與漿液密度也是成正比。石膏漿液密度越低，電流越小，反之越大。但是石膏密度又關系到石膏脫水性，石膏漿液密度越低，石膏結晶時間短，石膏生成量少，脫水效果不佳，運行經濟性也不好；密度過高，石膏不能及時脫出，易造成噴淋層噴咀，除霧器和煙氣換熱器結垢，甚至會影響脫硫能力。

3.3 石膏漿液PH值對漿液循環泵電流的影響與控制

脫硫系統運行中，石膏漿液pH值越高，鈣硫比越高，脫硫效率就會越高，反之越低。運行相同數量的石膏漿液循環泵情況下，提高石灰石漿液的供給量，提高pH值，當脫硫系統負荷在一定范圍內增加時，仍可滿足脫硫效率的要求。但在實際運行中，pH過高時，石膏漿液中亞硫酸鹽的含量易升高，增加了石膏漿液在設備中結垢的可能性，容易造成吸收塔噴淋層噴咀、除霧器、煙氣換熱器都會發生結垢堵塞現象。

有效調整pH值，可降低石膏漿液循環泵電耗。（1）石膏漿液循環泵運行臺數相同時，盡量提高pH值來滿足脫硫效率要求。（建議保持一級吸收塔PH 5.2±0.2，二級吸收塔PH6.2±0.2）（2）當pH值高值運行后，在脫硫系統負荷允許的情況下，應立即降低pH值至低限運行，以消耗石膏漿液中過剩的亞硫酸鹽，降低其含量。（3）在提升pH值過程中，石灰石應均量間斷供給，切勿大量集中供給，防止石灰石在吸收塔中形成局部富裕而來不及反應。（4）在相同工況下，合理調整pH值在高低區間間斷運行，使循環漿液泵的運方更為靈活。

4 結論

合理而完善的脫硫系統運行優化方式，需要經過長期的實踐和摸索。在運行中，應根據鍋爐燃煤品質進行綜合調整，制定完善的管理制度，提高脫硫系統的運行穩定性、經濟性，以實現環境效益和經濟效益雙贏。本次優化不僅確認了節約脫硫系統電耗的條件，對脫硫裝置的運行提出了可行的運行方案，也為我廠以及其他同類型機組提供了解決該類問題參考和依據。

參考文獻：

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作者簡介：

張興龍，1985年出生，男，漢族，棗莊市，工程師，大學本科，華電國際十里泉發電廠，現任集控運行車間熱機專工，主要從事集控運行工作。

（作者單位：華電國際股份有限公司十里泉發電廠）