鲍宏 武文泰
江苏省望亭发电厂 江苏省苏州市 215155
脱硫系统是火力发电厂重要的环保措施，随着国家对环保问题的进一步关注，脱硫系统的正常运行纳入了与主机同等重要的可靠性管理。但脱硫系统在运行时既耗费大量的石灰石，也耗用大量的厂用电，给火力发电厂的经济运行带来负面影响。如何保证火力发电厂环保、经济运行成为现今火力发电企业的重点攻关项目。对这一问题，我们针对炉3、炉4提出降低FGD3/4脱硫系统厂用电、提高经济效益的可行性措施的研究。
3号机组脱硫主要辅机耗电：
6KV辅机主要有：五台浆液循环泵，三台氧化风机。总功率4910kw。
400v辅机主要有：三台工艺水泵，两台排出泵，两台悬浮泵，四台FGD3、FGD4除雾器冲洗水泵，事故浆液泵，FGD3、FGD4吸收区地坑泵A，FGD3、FGD4吸收区地坑泵B，FGD3、FGD4箱罐区地坑泵，箱罐区地坑、吸收区地坑搅拌器（各一台），浆液箱、事故浆液箱搅拌器（共四台），FGD3、4浆液泵A、B，FGD11、14浆液泵A、B，总功率：1065kw。
因400v辅机有部分是3、4号机组公用，且排出泵悬浮泵一运一备，FGD3、4浆液泵一运一备、FGD11、14浆液泵一运一备，其余设备可在非需要状态下备用。由此可见，耗电主要为五台循环泵，三台氧化风机，合理调度6KV辅机的运行方式是节能降耗的关键。
浆液循环泵的节电
浆液循环泵是脱硫电耗最主要部分占用整个脱硫系统用电量的65%～75%, 针对浆液循环泵的优化主要从以下几个方面考虑:严密监视浆液循环泵参数;加强对吸收塔浆液循环泵运行方式组合的调整;加强对吸收塔浆液密度的控制。
吸收塔循环泵的作用是将吸收塔底部浆池中的浆液抽出, 再将浆液向上打入吸收塔顶部的喷淋层, 对烟气进行逆向喷淋脱硫。吸收塔浆液循环泵采用单元制配管设计, 每一台浆液循环泵都单独对应一个喷淋层, 任意两台浆涂循环泵的管路都是不连通的。脱硫装置入口烟气SO2, 浓度一定的条件下, 吸收塔内浆液循环量越大, 即投运的循环泵台数越多, 脱硫效率越高, 其电耗也增大。在机组负荷和脱硫系统运行负荷不是很大时, 完全没有必要仍然保持所有的浆液循环泵运行, 而是可以根据负荷和入口SO2浓度适当选择浆液循环泵的运行台数, 只要保证液气比在要求的范围内即可。在保证SO2达标排放的前提下, 应依据脱硫装置入口烟气中SO2浓度的高低, 选择投运不同的循环泵台数及不同高度的喷淋层, 以达到脱硫系统经济运行的目的。
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适当停运循环泵。在入口SO2浓度较低且保持稳定,脱硫排放又能满足要求的情况下,可停运一台循环泵。这与入炉煤质和锅炉负荷的稳定关系密切,如果锅炉负荷不稳定或入炉煤掺配不均,容易出现为保证SO2达标而使循环泵频繁启停的现象,这种情况不利于节电且对设备损害较大。
机组启动时负荷以及循环泵启停的变化：
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氧化风机的节电
氧化风机的电耗主要与氧化风量有关。风量调整应根据塔内浆液化学成分的分析结果进行。当浆液里的SO32-离子含量达到标准时，不必再加大氧化风量。同时在运行过程中，应及时根据氧化风机电流的变化判断风机入口或出口喷嘴是否有堵塞，如有发现，应及时冲洗清理。此外，氧化风的出口压力，与吸收塔液位，浆液密度都成正比，应合理保持吸收塔液位，浆液密度，以促进氧化风机节电运行。
节约石灰石浆液措施
降低石灰石粉消耗量是保证脱硫系统经济运行的重要方面。影响石灰石粉消耗量的首要因素是燃煤含硫量。石灰石粉消耗量也与喷淋塔内的脱硫反应状况密切相关。如出现塔内浆液中Ca CO3含量过高,说明脱硫反应不佳,补浆过量。由于石灰石浆液供给量是根据塔内浆液p H值自行调整的,当p H计显示值偏高时,石灰石浆液供给量就会偏大。因此,应对p H计定期校验和冲洗。并根据实际运行状况设定合理p H值,以减少石灰石浆液消耗量。吸收塔内浆液p H值一般控制在5.2~5.8,长期监测确定Ca CO3过高情况较少出现。当塔内浆液中Ca SO3及Cl-、Al3+等杂质浓度偏高时,也会抑制塔内脱硫反应,形成反应盲区,降低石灰石浆液利用效率。应尽量提高电除尘效率,严控石灰石品质,必要时加大废水排放量。此外,可研究脱硫添加剂的投用。脱硫添加剂能促进SO2吸收和石灰石溶解,提高石灰石活性,从而节省石灰粉消耗量,增加循环泵备用系数。
以下为设备电机额定功率：
FDG3循环泵A功率为：710kw。
FDG3循环泵B功率为：800kw。
FDG3循环泵C功率为：900kw。
FDG3循环泵D功率为：900kw。
FDG3循环泵E功率为：1000kw。
FDG3氧化风机A功率为：220kw。
FDG3氧化风机B功率为：220kw。
FDG3氧化风机C功率为：220kw。
FGD3工艺水泵A、B、C功率均为：45kw。
FGD3排除泵A、B功率均为：55kw。
FGD3悬浮泵A、B功率均为：185kw。
FGD11、14/浆液泵A、B功率均为：37kw。
FGD3、FGD4浆液泵A、B功率均为：15kw。
FGD3除雾器冲洗水泵A、B功率均为：55kw。
FGD4除雾器冲洗水泵A、B功率均为：55kw。
事故浆液泵功率为：45kw。
FGD3吸收区地坑泵A功率为：7.5kw。
FGD3吸收区地坑泵B功率为：7.5kw。
FGD4吸收区地坑泵A功率为：7.5kw。
FGD4吸收区地坑泵B功率为：11kw。
FGD3、4箱罐区地坑泵功率为：11kw。
箱罐区地坑搅拌器功率为：4kw。
吸收区地坑搅拌器功率为：4kw。
浆液箱搅拌器功率为：22kw。
事故浆液箱搅拌器A、B、C功率均为：22kw。
氧化风机在正常运行中两运一备。工艺水泵在正常运行中备用。排出泵在正常运行中一运一备。悬浮泵在正常运行中一运一备。FGD11、14/浆液泵在正常运行中一运一备。FGD3、FGD4浆液泵在正常运行中一运一备。FGD3除雾器冲洗水泵、FGD4除雾器冲洗水泵、事故浆液泵在正常运行中备用。FGD3吸收区地坑泵、FGD4吸收区地坑泵在正常运行中投运连锁。FGD3、4箱罐区地坑泵在正常运行中备用。事故浆液箱搅拌器在正常运行中备用。由此，对比全部设备投运时功率6094.5kw，在循环泵全部打开，其余设备合理正常运行时，功率为5064kw。对比全部设备投用可节约1030.5kw的能耗。按照全年365天计算，全年可节约9,027,180度电，按照厂用电电价0.725元/度计算，全年可节约约6,544,705.5元。
在此基础上，根据机组运行负荷，入口二氧化硫含量，调整循环泵运行数量。假设全年机组负荷》=550运行时间约为180天，全年机组负荷》=400《500运行时间约为90天，全年机组负荷《400运行时间约为90天，则全年可节约约4,104,000度电，按照厂用电电价0.725元/度计算，全年可节约约2,975,400元。
在启动和停机阶段，可以尽可能的减少循环泵的运行台数。以达到节能的目的。
由于吸收塔内浆液的密度影响了循环泵和氧化风机实际的功率大小，在运行中，尽量将吸收塔内浆液密度控制在1080kg/m3，以保证循环泵和氧化风机以较低的功率运行，以达到节能的目的。
电机功率计算公式：
380V电机：P=1.732*U*I*cos&。cos&=0.78
6KV电机：P=P=1.732*U*I*cos&。cos&=0.84
根据公式计算得出：
FDG3循环泵A功率为：530kw。（约60A）
FDG3循环泵B功率为：560kw。（约66A）
FDG3循环泵C功率为：610kw。（约70A）
FDG3循环泵D功率为：650kw。（约75A）
FDG3循环泵E功率为：830kw。（约95A）
FDG3氧化风机A功率为：175kw。（约20A）
FDG3氧化风机B功率为：175kw。（约20A）
FDG3氧化风机C功率为：175kw。（约20A）
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在全部运行状态下对比额定功率节约了1265kw能耗。按照全年365天计算，全年可节约11,081,400度电，按照厂用电电价0.725元/度计算，全年可节约约8,034,015元。
在此基础上，根据机组运行负荷，入口二氧化硫含量，调整循环泵运行数量。假设全年机组负荷》=550运行时间约为180天，全年机组负荷》=400《500运行时间约为90天，全年机组负荷《400运行时间约为90天，则全年可节约约3,196,800度电，按照厂用电电价0.725元/度计算，全年可节约约2,317,680元。