曾威龙
中国神华能源集团有限公司国华惠州热电分公司 广东 惠州 516082
摘要:本文将针对火电脱硫吸收塔运行的节能进行探讨。通过优化运行调整,寻找到更好的方案,从而实现最大化的节能降耗,提高脱硫装置的安全性能,可靠性能。
关键词:脱硫吸收塔;一二级塔;节能降耗;优化
1 城市电厂脱硫系统概况简述
A火力发电厂拥有4台装机容量为300兆瓦发电机组,该4台机组均采用石灰石-四台机组均采用石膏湿法除气脱硫工艺。4台机组均采用一炉一塔设计,运行期间。脱硫装置的运转率在百分之九十以上,其中脱硫率保持在95%左右。在脱硫装置运转过程中。所有4套装置均未发生事故,湿法除硫装置稳定运行。本文以3号脱硫系统作为实例进行分析;电厂在吸收塔的一级装置设置了4台6千瓦循环浆液泵。这其中四台浆液泵的功率分别为630KW\650KW\550KW\560KW,另外还配置了三台6KV风机氧化功率都为400KW。2016年为了更适应当下的环保理念。该火电站扩建了二级吸收塔由原来的4台装机机组。又新增了三台6KV的浆液循环泵,分别为400KW\355KW\400KW,另外两台6KV的风机氧化功率均为355KW。
经过运转后,发现机组整装用电量居高不下。脱硫成本增大的现象非常明显。后经电厂技术组分析后发现,由于本场采用的浆液循环泵的运行模式为“三二”。这其中为了增加浆液循环量只增加了浆液循环泵的数量。而其实质只是增大了气液比,而当气液比值到达一定比例后,单纯的增大浆液的循环量,原则上只能促进浆液中HSO3-被氧化成为HSO4,从而更加有利于石膏的生成。而其中脱硫率并未有明显的提高,这样就直接导致了由于过量浆液循环。为提高脱硫率却导致运行成本的大幅增加。
2 二级新增吸收塔配置
一级吸收塔和二级吸收塔均采用空塔结构设计。其主体采用钢结构圆桶状内衬鳞片状玻璃。一级吸收塔浆液也为为12米,二级新界吸收塔控制在液位9米上下,在运行期间石膏浆会被强制循环泵间断喷淋。这样使得一级吸收塔和二级吸收塔的浆液浓度以及ph值保持在一定数值。其中控制浆液,ph值在5.6到5.2之间。
喷淋塔在二级吸收装置中浆液将会被吸收塔池内吸收剂,浆液循环至喷送嘴,持续喷淋。从而实现对烟气当中二氧化硫气体进行吸收。这其中每台浆液循环泵将按照规定高度单元进行喷淋作业。在配置当中对二级吸收塔进行三层喷淋设置。其中电机与二次吸收塔浆液循环泵采用直接联动方式连接。在控制室内直接操作循环泵及进口的阀门。保证其可以在操作室内进行自动开启及关闭。浆液循环泵将采用碳化硅,使其适用冲水压力在0.2~0.4兆帕的需求。同时新增一台风机作为氧化备用装置,其流量控制在6306立方米每小时,使得大气压能升高至137千帕。在氧化空气量增加同时则需对原有氧化空气管进行更换。
3 探索二级吸收塔最优运行方案
我们用3号系统举例说明,其中3号系统配备3IA-D四台浆液循环泵。配置风机氧化装置3IA-C。再此基础上二级吸收塔配备系统装置设置3IIA-C浆液循环泵三台,然后配备风机氧化装置3IIA-B两台。在此基础上。为更好探索洗手塔节能运行方式,先进行循环泵运行方式的方案探讨。(表2,3工况描述)其中选取原烟气浓度相似,机组负荷相同的时间段,在此基础上确得获得的实验数据的偏差,在可控最小范围内。
表一:吸收塔运行方式;一级吸收塔配置3IA-D浆液循环泵三台,二级吸收塔3IIA,3IIC浆液循环泵两台。
表二:吸收塔运行方式;一级吸收塔3IC-D液浆循环泵,二级吸收塔3IIC一台浆液循环泵运行。
**年**月**日**20:00,3号装机符合270MW,运行稳定,整个脱硫系统参数正常,再次基础上进行同负荷实验:运行参数如下。
工况表二
通过对比实验可得相关结论:通过实验数据可以对比发现,在ph值及机组负荷运行较为稳定的情况下,通过运行调控手段进行节能调节。在停止原来安装的两台浆液循环泵工作时其运行参数仍能够达到国家允许排放的标准(该地区二氧化硫许可排放浓度为小于200mg/Nm3),其环保指标在安全范围内可视为安全排放。
通过对比实验,可以确定在确保设备安全运行及各项参数达到排放标准的前提下,采用改变设备运行方式的手段是能够实现环保排放的。
4 6KV下二级吸收塔的节能优化方案分析
4.1 6KV下二级吸收塔方案优化
在对比实验结果的科学支持下,通过6个月生产数据统计。在数据统计期间,将整个运行机组负荷设置为三个不同阶段。方案制定了,脱硫系统在各个复合阶段浆液循环泵以及风机氧化装置的节能方式调节方案。
通过这一段时间的方案实施。各项指标均正常,环保参数在允许范围之内。节能效果显著提高。根据数据统计可以看出,该电厂。3/4运行期间内机组负荷在245MW以下。通过实际运行。情况可以制定出如下运行方案做到脱硫塔系统,浆液循环泵及风机氧化系统的最优配置。
(1)浆液循环泵的运行模式设定为“二一”,在此配置下负荷在小于245MW时,伊塔吸收应保持在两台浆液循环泵持续运行,而二级吸收塔则应保持在一台浆液循环泵运行。在此情况下,维持石膏液ph值在5.3~6.0之间,在此基础上,控制石膏溶液,密度在1084~1090千克每立方米以内。但当石膏密度大于1090千克每立方米时,必须进行脱水处理。
(2)风机氧化配置过程中可采用2变1的方式。在负荷达小于200MW时,所配备的风机氧化系统可由原来的两台改为单台运行。在脱硫系统,在进入工作状态初期,风机氧化系统可以不开启运行。
(3)在石膏脱水系统当中,当时高的密度小于。1084千克每立方米时,应立刻停止脱水系统相关设备的运行。
4.2运行方式的节能方案分析
为更好说明吸收塔优化方案的节能表现,我们通过对吸收塔设备进行数据进行分析对比。根据运行调节及切换浆液循环泵,风机氧化系统,我们可以发现通过协调配置能够降低生产成本。但是在整个发电机组负荷发生变化时,则需要更多的运行操作工作设置。
结语:经过实验以及数据分析表明,在不进行资本投入的前提下,可以通过协调配置等方法实现节能减排是可能的。同时电厂也总结出了一整套一,二级吸筹塔之间设备的协调配合运营的经验。这样不仅做到本单位。节能减排工作的顺利实施,同时也为其他兄弟单位进行深化节能减排工作提供了一整套参考意见为节能环保排事业做出了应有的贡献。
参考文献:
[1]张锐.石灰石-石膏湿法烟气脱硫脱水系统运行优化[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2019(07):146-147.
[2]刘欣. 330MW机组石灰石—石膏湿法烟气脱硫控制系统运行优化[D].华北电力大学,2012.