火电厂脱硫吸收塔运行节能研究

发表时间:2021/8/6   来源:《中国电业》2021年第10期   作者:孔滨祥
[导读] 现今我国社会迅速发展和进步
        孔滨祥
        贵州西电电力股份有限公司黔北电厂  贵州 毕节 551800
        摘要:现今我国社会迅速发展和进步,人们对环境保护和生产加工节能更为关注,社会在发展和经济进步中也更为注重节能。火电厂现今大气污染物的排放逐渐量逐渐增多,原脱硫系统的吸收塔的处理容量已经无法达到环保参数的相关要求标准,进而在脱硫系统中要扩建脱硫吸收塔,从而增加烟雾处理量。笔者将重点针对火电厂脱硫吸收塔运行节能开展探究,并对其运行方式和节能方法详细探究,为火电厂脱硫系统高效运行奠定良好的基础,也推动我国社会经济发展实现节能环保。
关键词:脱硫系统,吸收塔运行,节能研究
引言:
        300MV的火电机组脱硫系统厂的用电比例占据所有电能的1%-1.5%,对此,优化脱硫系统的运作方式能够更加节约能源,也是烟气脱硫技术发展的重要趋势和探索方向。本文将列举多种脱硫系统运作中的节能方案开展探究,将其优化运行进行对比,让火电厂运行脱硫系统运作能够根据实际情况进行决定和选择,促使能够保障节能效果。
1火电厂脱硫系统整体概述
          本文以某火电厂为例进行分析,某电厂现今有四台300MW机组,采用技术成熟的石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺,脱硫装置的主体采用一炉一塔配置。每台机组配置一套烟气及吸收塔系统,公用系统包括石灰石卸料系统、石灰石浆液制备系统、石膏脱水系统、工艺水及冷却水系统等。吸收塔系统是决定脱硫效率的核心内容,其主要分为氧化结晶区、吸收区以及除雾区三个功能区,原烟气从吸收塔下侧进入吸收塔自下而上流动,脱硫吸收剂经浆液循环泵送至喷淋层经喷嘴雾化后自上而下流动,雾化后的吸收剂与烟气发生逆流接触,从而产生化学反应,生产的亚硫酸钙落入吸收塔底部浆液池,再与氧化风机鼓入的氧化空气反应,最终生成石膏,经石膏排出泵排出,从而达到烟气脱硫的目的。
        每套吸收塔系统配备五台浆液循环泵,其中三台功率较大的泵、处理烟气能力较强,两台功率相对较小的泵,处理烟气能力较弱。日常作业期间,浆液循环泵运行台数根据机组负荷与原烟气硫分而定,现今四台全烟气量处理装置运行较为稳定。
2脱硫吸收塔扩建的原因
        从我国推出的《火电厂大气污染物排放标准》中的相关要求,现今大部分的火电厂运行的脱硫系统的处理能力都达不到新环保排放的要求标准,当高硫分煤种在燃烧之后,机组的运行负荷就会降低,进而不发点、不环保,对此要建设新的脱硫吸收塔,从而提高脱硫系统的处理能力,进而达到脱硫排放的要求标准,其形式也是现今环保理念发展的必然趋势。
3脱硫系统正常运行优化运行方式
3.1浆液循环泵系统的优化操作及节能
        浆液循环泵是某厂最大的消耗能源设备,通过相关数据和资料表明,吸收塔系统的耗电量占据总脱硫系统用电的百分之四十,在保证脱硫符合排放环保要求标准的情况下,技术人员可以减少浆液循环泵运行的时间以及减少运行的台数进而节约用电,能够根据实际情况选择合适的数量以及合适运行的循环泵确定脱硫烟气量的处理。
        其一,当机组负荷低于200MW情况下,应选择运行状态好的两台大浆液循环泵和一台小的浆液循环泵共同运行,在运行的过程中要严格监管石膏浆液的PH值,随时观察并控制其数值。另外,还要对其密度进行控制,如若石膏浆液的密度超出1073KG/m3,就应该对其进行脱水处理。

其二,机组运行负荷处于200-250MW时,就应让三台大的浆液循环泵全力运行;或者让两台大浆液循环泵、两台小浆液循环泵共同运行,如若无法满足要求的话,则说明可以适当增设循环泵,在运行的过程中要监控净烟气脱硫的效果并做好记录,确保检测其数值是否能够达到排放的环保标准。其三,如若其负荷在250MW以上,或原烟气硫分较高时,FGD全力运行,应让五个浆液循环泵共同运行,过程中要确保其运行中脱硫质量符合排放要求标准。其四,脱硫系统刚启动初期,可以先启动一台浆液循环泵进行工作,随着其负荷逐渐增加,然后根据实际情况决定投运的台数,进而降低其用电量。
3.2氧化风机系统的优化操作及节能
        当前,某火电厂每台机组设置三台氧化风机,一般作业条件下,为了深刻落实节能目标,三台氧化风机只有一台运行,其他两台分别备用和检修;或者一台运行,其余两台备用,当机组负荷较高,且原烟气硫分较高,烟气处理无法满足要求时,可运行两台氧化风机。氧化风机运行数量并不是绝对的,技术人员应对石膏浆液的氧化情况定期检查,根据其氧化脱水的情况、机组负荷和原烟气硫分共同决定氧化风机运行的数量和形式。
        其一,当机组负荷为240-300MW,FGD全烟气,两台都要投入使用。其二,当机组负荷处于240-200MW,两台氧化风机可以同时使用,但要随时观察氧化效果并决定是否需要关闭一台氧化风机。其三,机组负荷低于200MW,只需要运行一台氧化风机即可。
3.3吸收塔搅拌器的运行方式优化
        烟气脱硫系统正常运行的过程中通常是四台吸收塔搅拌器共同运行,防止塔内浆液沉淀影响运行与脱硫效果,通常情况下其环节是不建议节能,因为搅拌器运行功率较小,不会有太大的消耗影响。
3.4脱水系统的运行方式优化
        某厂的石膏脱水工作主要通过脱水系统进行,脱水系统的具体使用、操作方式需要根据石膏的密度进行而定,进而确保脱水方式合理性。如若石膏的密度低于1073KG/m3,就应该停止与脱水系统运行所有的相关设备,其中包含了真空泵、滤液泵、真空皮带脱水机等等设备,在脱水系统运行中能够保证其吸收塔密度的同时也能够控制能源的消耗。
3.5制浆系统优化运行方式
        其一,某厂制浆系统正常运行的过程中,球磨机需要运行人员定期添加钢球,添加数量依据球磨机运行中石料消耗量计算而定。其二,脱硫系统运行的过程中,石灰石浆液箱的液位尽量保持在高液位,如液位较低应及时启动球磨机制浆,如液位超出9m就要停止制浆系统的运行。其三,球磨机电流应在合理范围运行,如运行电流低,要及时查找原因,还要对石灰石浆液箱进行观察和掌握,确保能够在其运行中保持经济的运行电耗。其四,脱硫设备要认真定期检查,还要对巡检范围进行合理的划分,检验人员要对巡检线路进行重复检验,如若发现问题就要及时上报并联系检修人员进行和检修,更要对其存在的问题进行管理,督促检修与监管,避免出现问题影响运行。最后,根据笔者在火电厂的工作经验,认为球磨机运行过程中,以运行电流为依据添加钢球,这样可以更好的达到节能目的。
4脱硫系统优化运行取得效果
        以上各种优化运作节能的方法都要建立在脱硫效率符合国家要求标准的基础上,使用节能方法能够降低耗电量,也能够保证脱硫设备正常运行。通过耗电量的前后节能运行措施对此,以某火电厂为例,四台脱硫系统节约的电能每年约为两百万元,还有其他相关的节能效益约为六十万元,其整体优化节能运行之后所节能的综合效益会超出三百万元。
结束语:
        某电厂通过多年的脱硫运行经验进行总结,在运行脱硫的多项环节中实施节能措施,其脱硫效率更为稳定、高效,经济,也能够最大程度控制脱硫的生产成本,某电厂节能降耗的空间也得到最大化,其节能运行理念取得了突破性的进展,通过某节能的运行经验可以推动我国更多的企业对环境保护和节能的进步与发展。
参考文献:
[1]徐宝东.烟气脱硫工艺手册[M].化学工业出版社, 2012。
[2]张磊.大型电站煤粉锅炉烟气脱硫技术[M].中国电力出版社,2009。
[3]曾庭华.湿法烟气脱硫系统的调试、试验及运行[M].中国电力出版社,等, 2008.
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