...000MW机组湿法脱硫系统安全运行与节能降耗
祁聪
摘 要：随着我国电力建设前所未有的高速增长及控制烟气SO2排放要求的日益严格，近15年来烟气脱硫在我国电厂大量安装。大量烟气脱硫设施的投运，为我国减少SO2的排放、防止酸雨的污染做出了巨大贡献。大量烟气脱硫设施的投运，不仅降低电厂SO2排放、改善周边环境，而且也增加了电厂的能耗。烟气脱硫系统的能耗主要表现在电耗、石灰石消耗、水耗等，其中以电能消耗为最大。因此，电厂烟气脱硫设施投入运行后，在保证满足环保部污染物排放要求的同时，也要研究如何降低电厂脱硫设施的运行能耗，对电厂脱硫设施经济运行具有重大意义。内蒙古大唐托克托发电有限责任公司（以下简称托电公司）8×600MW机组烟气脱硫系统经过2008年的优化运行，设备消缺及技术改造等一系列措施，2009年系统各项能耗下降，取得了良好的效果。
关键词：脱硫系统；经济运行；节能降耗；能耗
引言
针对火电厂SO2排放的控制，大多数企业采用湿法烟气脱硫技术，其中石灰石-石膏湿法脱硫技术先进、运行可靠、高效率等优点而被广泛使用。托电公司烟气脱硫系统8套吸收塔系统均采用SPC高效旋汇耦合脱硫技术，每台锅炉配置一台吸收塔。整个电厂脱硫装置吸收塔系统及公用系统占地面积大、转动设备多，其中增压风机、浆液循环泵及湿式球磨机是大功率设备。为了维持脱硫系统的正常运行，就要消耗大量的厂用电、石灰石和工艺水等原料，给电厂运行成本带来很大压力。
本文以托电公司1-8号烟气脱硫设施为例，介绍石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统运行过程中采取的节能降耗措施，降低了運行成本，提高了经济效益。
1 基本情况介绍
托电公司烟气脱硫系统是处理8×600MW机组的燃煤烟气，采用SPC旋汇耦合高效烟气脱硫技术，每台机组设置一套脱硫系统，脱硫后的烟气再通过烟囱进行排放。脱硫率大于95%。石灰石浆液制备、石膏脱水处理、脱硫废水处理系统等公用系统按8台机组共用一套设置，并一次建成。
2 脱硫系统节能分析
石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺，吸收剂为石灰石，副产品为石膏。在维护8套脱硫系统正常运行过程中，能耗主要包括：转动设备电能消耗以及石灰石、工艺水。其中，电能消耗是脱硫系统运行中最主要消耗，约占总消耗的60%-70%。
3 节能降耗措施
3.1 优化运行方式，保证经济运行
3.1.1 定期对除雾器进行冲洗，保证除雾器安全运行。运行人员要密切注意除雾器是否堵塞，为了防止除雾器堵塞面积变大，需要及时冲洗，以免造成脱硫设施被迫停机。除雾器堵塞及结垢可从运行中压降升高得到明显的反映，差压的增大与增压风机电流上升有直接的关系，避免因除雾器差压不正常增大而造成阻力增加，从而增加增压风机的额外电耗损失。
3.1.2 优化吸收塔浆液循环泵运行方式。在保证二氧化硫达标排放的前提下，应依据脱硫装置入口烟气中二氧化硫浓度的高低，选择投运循环泵台数及对应的喷淋层，以达到脱硫系统经济运行的目的。全厂脱硫设施在运行之初，每台吸收塔先启动2台浆液循环泵运行，浆液循环泵运行正常之后，再根据电厂锅炉负荷和FGD入口二氧化硫浓度增加，再启动第3台浆液循环泵，在100%负荷及FGD入口二氧化硫浓度的状态下，全部浆液循环泵才全部投运。同样，在负荷降低和入口二氧化硫浓度减少的运行过程中，也可以根据实际情况，相应减少浆液循环泵的投运台数。
3.1.3 控制好石灰石的品质，优化制浆系统。石灰石中有效成分升高，减少了石灰石的使用量，降低了运行成本。石灰石的硬度降低，将会大幅度的降低石灰石浆液制备系统的电耗。优化石灰石制浆系统运行方式，制备石灰石浆液时，避免2台湿式球磨机同时运行，尽量投运1台湿式球磨机来满足供应石灰石浆液要求；同时，湿式球磨机应该尽量100%出力运行，保证最高运行效率，一般运行4h，石灰石浆液箱达到最高液位后，就把湿式球磨机停下来备用。减少球磨机运行时间，节约电耗效果显著，整体上减少了运行成本。
3.1.4 物料平衡控制达到最佳水平。在保证污染物达标排放的前提下，严格控制吸收塔浆池液位和吸收塔石膏浆液的pH值，脱硫系统的石灰石浆液补充是直接采用吸收塔浆液pH值进行控制的，当pH值低于某一设定值时，开始补充石灰石浆液；当pH值升至某一设定值时，停止石灰石浆液的补充。维持合理的石灰石浆液密度，减少供浆管道系统磨损，减少管道系统维护费。
3.2 及时消除系统缺陷，降低系统运行损耗
3.2.1 正常运行时，保证排空事故浆液箱。在事故中期停运和大修长期停运过程期间，为了保证脱硫系统中吸收塔和其他箱罐、地坑内的石灰石浆液及滤液水能够顺利排放、储存，设置事故浆液箱，并保证其排空，这样既减少了吸收剂的消耗，也避免吸收塔和其他箱罐的搅拌器长期运行，造成厂用电的浪费。因此，在脱硫系统正常运行时要清空事故浆液箱，保证事故浆液箱在系统停运和事故状态下的正常投运，对于节约生产资源来说是非常重要的。
3.2.2 加强湿磨浆液泵检修力度。湿磨浆液循环泵由于浆液的密度，使泵的叶轮磨损严重，湿磨浆液循环泵的出口压力和系统出力大幅降低，降低了湿式球磨机的出力。因此，可以通过加强对湿磨浆液泵的检修频率，提高湿磨浆液泵的出口压力和系统出力，满足石灰石旋流器正常运行的需要，来提高湿式球磨机的运行效率。
3.2.3 系统检修停运时措施。在脱硫系统中、长期停运时，可采取以下措施：提前有计划地减少石灰石浆液的制备量，尽量在停机之前，把石灰石浆液全部用完，少量的冲洗浆液全部排到事故浆液箱储存；将滤液池和地坑里的滤液水全部送到吸收塔充分利用，在停机之后，再全部将冲洗后的浆液排到事故浆液箱储存备用。这样不仅可保证石灰石浆液和滤液水得到充分利用，避免浪费；而且保证吸收塔和所有箱罐冲洗干净，使吸收塔和箱罐内搅拌器不用长期运行，避免浪费厂用电。
3.3 深入技术改造，提高生产效益
3.3.1 球磨机技术改造，提高制浆效率。湿式球磨机前给水水管，在用滤液水制浆时由于滤液浓度高、流量计出管太细，每次造成流量计不准，管路堵塞，导致石灰石浆液制备系统的石灰石浆液密度无法正常长期监控，直接影响了湿磨制浆系统的浆液制备效果。因此，对管路进行技术改造，流量计阀组前加装过滤器，保证球磨机前给水正常投运，可以提高制浆系统的运行效率。
3.3.2 石膏排出泵电机改造为变频控制。变频系统根据石膏旋流器出口压力来调节改变电机转速，调整石膏排出泵出口流量，使脱硫设施运行稳定度提高，石膏浆液浓度将不再成为影响流量的因素。改造后电机运行正常，电耗较改造前降低了30%。电机的变频控制，减少了设备机械冲击，延长设备使用寿命。使得电机及泵部温度正常，管道压力稳定，消除了设备的缺陷，保证了脱硫系统的安全运行。
3.3.3 工艺水源及湿磨轴瓦冷却水回收改造。为了降低脱硫系统运行成本，结合托电公司工艺水系统运行的具体情况。对水源进行了改造，由工业水来水改造为机炉转动设备冷却水回收水、改造一方面节省了脱硫系统工艺用水，另一方面解决了由于转动设备夏季冷却水用量大，回收系统容量小造成的溢流，节约了用水同时又减少了水资源的浪费，一举两得。
4 结束语
托电公司脱硫系统投运多年来，通过优化运行方式、参数，在经济运行方面做了大量的实践和探索，主要对脱硫系统运行材料中的石灰石、工艺水、转动设备电耗等进行了分析，制定了科学、可行的节能措施，大幅度降低了运行成本，对其他电厂脱硫系统的经济运行有一定的指导意义。
参考文献
[1]郭东明.脱硫工程技术与设备[M].化学工业出版社，2007.
[2]托电公司运行分公司脱硫工程运行台账（2007-2009）[Z].
[3]北京博奇电力科技有限公司.湿法脱硫系统安全运行与节能降耗[M].北京：中国电力出版社，2010.
