淺談煙氣脱硫系統中合理利用能源的技術措施論文

　　引言

火力發電行業是排放SO2的主要行業，濕式石灰石- 石膏脱硫技術是目前國內火力發電廠中應用最為廣泛的一種煙氣脱硫技術。目前，隨着國家對火電廠煙氣排放環保要求的逐漸提高，要求脱硫裝置必須要與主機組同時運行，脱硫裝置的投運率也隨之大幅度提高。中國濕法脱硫裝置的工藝流程複雜、設備較多，因此，當脱硫裝置投入運行時，在保證SO2達標排放滿足環保要求的前提下，以節能減排為目標，對脱硫裝置進行系統優化設計和合理運行具有十分重要的意義，更可以充分體現“節約資源和保護環境”的基本國策。

　　1 合理利用能源的設計措施

　　1.1 選擇合理工藝系統

a) 採用優化的給水系統。石灰石漿液採用工藝水配漿，吸收塔補水直接採用工藝水，節約電耗;b) 設備沖洗水、設備排空水，排入地溝、地坑，循環利用。設備冷卻水採用閉式冷卻水，從主廠房引接，冷卻設備後的冷卻水回水，返回主體冷卻水系統，循環利用。經處理後的脱硫廢水，可引入電廠除灰系統，直接回用，實現零排放;c) 汽水管道設計中，輸送介質的流速範圍選擇應符合現行標準規範要求，流體輸送過程中的阻力損失應小於允許值，減少局部阻力損失，節約電耗;d) 對煙道系統與管道佈置進行優化，減少局部阻力損失，降低增壓風機電耗;e) 脱硫煙氣系統取消GGH (Gas Gas Heate，煙氣再熱器)，提高脱硫系統的可利用率，同時減小了煙氣阻力，降低了增壓風機電耗;f) 增大吸收塔直徑，降低煙氣流速，降低吸收塔阻力與液位，降低循環泵揚程，節約循環泵和增壓風機電耗;g) 適當減小石灰石漿液箱、石膏緩衝箱容積，減小攪拌器功率，廢水旋流器給料箱採用特殊設計，取消攪拌器，節約電耗;h) 擋板門密封風機由電加熱改為蒸汽加熱或利用原煙氣加熱，節約電耗;i) 噴嘴選用空心錐式，降低噴嘴入口壓力，降低循環泵揚程，節約循環泵電耗;j) 提高脱硫裝置的`脱硫率，減少淨煙氣SO2的排放濃度;k) 機組電子設備間和電氣繼電器室空調系統採用雙風機系統，有利於在春秋過渡季節最大限度地利用新風處理室內負荷。電氣設備室夏季採用降温通風系統維持室內温度，同時設計有事故排風系統兼做春秋過渡季節的排熱通風。當電氣設備室室外温度達到設定温度時，降温通風系統停止運行，啟動事故通風機進行機械通風。中國冬季利用電氣設備散熱量維持室內温度;l) 電控樓控制室空調系統在夏季和冬季採用最小新風運行，節約系統冷、熱負荷。在春秋過渡季節採用擴大新風比例的調節方式，減少製冷壓縮機運轉時間，同時啟動事故排風機進行排風，以維持室內正壓值。二樓採用變頻多聯空調系統，各使用區域既可單獨使用，也可以同時開啟，室外機根據室內機使用台數自動調整運行功率，實現系統節能運行;m) 合理選擇輔機設備的電動機容量，輔機設備的驅動電動機按規範要求選擇合適的功率，避免電機功率過大、低效率運行而增加能耗。各類風機、機泵等轉動設備所配的電動機應選用節能高效型，提高電動機運行效率，減少系統電耗，節約能源;n) 在照明設計中，採用高效率照明設施，如燈具、光源、電子鎮流器和節能電感鎮流器等，充分降低裝置運行電耗;o) 經濟合理地選擇電纜材質和截面。選用合適的電纜材質和適當放大截面，可大幅降低電纜線路能耗。

　　1.2 設備的選用

a) 配置動葉可調軸流式增壓風機，或採用靜葉可調變頻軸流式增壓風機，這兩種軸流風機具有高效區寬、調節效率高的特點，可有效降低脱硫煙氣系統的電耗;b) 泵採用高效節能的金屬泵，循環泵最高效率可達88%;c) 工藝水泵、除霧器沖洗水泵、漿液泵等採用變頻控制，根據負荷自動調節供電頻率及電機轉速，適應脱硫用水的不均勻性，節約用電;d) 合理選擇膠帶輸送機及驅動電動機，以節約電耗;e) 低壓變壓器採用低損耗變壓器，以減少變壓器的銅耗、鐵耗，降低電廠運行費用;f) 採用先進的閉環控制優化軟件，以閉環優化為核心，將傳統控制系統不可控的能量損失和設備損耗進行量化，收集大量的生產過程信息，為系統經濟控制提供強有力的數據支持，達到節能降耗的優化功能;g) 選用節能機電產品，杜絕淘汰產品;h) 充分重視脱硫設備分包商的選擇，要求其有良好運行實績，以確保脱硫機組有較高的可靠性和可用率。

　　1.3 減少設備和建築物散熱損失

a) 減少設備及管道的散熱損失。採用最小年費用法計算設備及管道的保温層厚度。同時，選用導熱係數低、經濟合理的保温材料，減少設備及管道的熱量損失;b) 建築節能。(a)建築形體設計。在建築設計中，重視屋檐、挑檐等構造措施，使建築物有充分的日照和自然通風條件，以節省建築物內採光、取暖、製冷、通風等能源消耗。建築外形儘量選用長條型，充分減少建築物外表面積。在室內，儘量使設備佈置更合理、緊湊，減少不必要的面積和體積，充分利用室內空間;(b)牆體材料及節能設計。建築外牆採用經濟、輕質中空多孔材料，應具有防水、隔熱、隔聲等性能。在滿足照度及通風要求的條件下，減少門窗數量及尺寸，並儘量不選用木材、金屬型材建築門窗;(c)屋頂節能設計。為防止因大量吸水而降低保温效果，屋頂保温層不選用易吸水的保温材料;(d)門窗節能設計。中國安排好門窗相對位置及開啟方式，組織室內穿堂風通過，並減少建築夏季太陽輻射熱，冬季又得到日照;(e)其它建築節能措施。建築設計中，應充分利用建築物的自然通風與自然採光，同時強化建築物的保温性能。合理選擇建築物朝向，使用保温型牆體，提高門窗氣密性，重視地面、屋面及山牆的保温隔熱設計。

　　2 合理利用能源的運行措施

　　2.1 採用合理的運行方式

a) 為確保脱硫系統在變動工況或較低負荷條件下運行時，中國具有較好的節能效率，應儘量減少循環泵運行數量，節約電耗;b) 採用先進的控制系統，提高脱硫系統運行自動化控制水平，脱硫裝置與全廠的運行管理實現網絡化，為降低全廠能耗、實現經濟運行創造條件。

　　2.2 運行調整與節能

在脱硫裝置中，電能和水耗是最主要的運行消耗，其中電耗一般佔機組發電量的1%～2%，電費佔脱硫裝置總消耗費用的80%以上。從脱硫系統高電耗設備入手，結合實際運行情況，採用間斷啟停的運行方式或選用可降低電耗的變頻設備，可有效降低脱硫裝置能耗。

　　3 結語

在滿足SO2達標排放的環保要求條件下，以能源消耗最小、資源利用最佳為原則，從工藝設計、工藝設備選型和建築設計等方面，對煙氣脱硫裝置進行優化和調整;同時，採用高效、合理的運行方式，可有效降低火電廠煙氣脱硫裝置的能源消耗。在減排的基礎上實現節能，為建設符合可持續發展戰略的現代化火力發電廠提供有利保障。如需轉載請註明摘自：中國