脱硫系统节能改造应用

脱硫系统节能改造应用

史宏胜

(铜山华润电力有限公司江苏徐州221000)

摘要：我国脱硫系统的运行起步较晚，发展时间不长，还有很大的节能降耗空间。针对脱硫系统中节能设计的薄弱环节，提出改进的方案，是脱硫节能改造的一个方向。文中对某公司脱硫系统工艺水直供改造、氧化风减温水改造和吸收塔PH计、密度计移位改造三个方案的可行性、实施方案以及改造后的效果进行了分析、介绍。

关键词：脱硫工艺水；直供；氧化风；减温水；移位

1引言

我国脱硫系统建设、运行起步较晚，快速发展的时间大约从2004年开始，到目前为止，已经有了十二年左右的时间。前期投产的脱硫系统，大多采用美国或日本等发达国家的脱硫技术和设计。脱硫系统的设计和运行方式还有很多不完善，不成熟，不符合我国国情的地方。随着时间的推移，我国脱硫系统的运行机组越来越多，运行经验也逐渐丰富。很多火力发电厂根据自身的实际情况，总结运行经验，通过技术改造，不断的完善系统，提高脱硫系统的安全性和经济性。

2脱硫系统节能改造应用

某发电有限公司2×660MW国产超超临界燃煤发电机组（脱硫脱硝工程同步建设），装机容量132万千瓦，于2007年开工建设，2012年8月20日正式运营。烟气脱硫系统采用高效脱除SO2的湿法石灰石－石膏工艺。吸收塔型式为喷淋式吸收塔。设计煤种含硫量按S=0.8%时，脱硫效率≥95％开展设计，并对S=1.0%进行校核计算，满足环保排放指标要求。该套烟气脱硫系统（FGD）处理烟气量为该公司＃1或＃2机组（2×660MW）100％的烟气量。

近年来，随着国家执行越来越严格的环保政策，脱硫系统的安全、经济运行得到了前所未有的重视。通过日常工作中的认真观察，仔细研究，精确计算，深度挖掘脱硫系统的节能潜力，对现有脱硫系统进行节能改造，是专业技术人员的重要工作，也十分符合当前节能环保的趋势。

2脱硫工艺水直供改造

该公司脱硫系统工艺水水源来自化学工业水系统。由化学3台工业水泵将工业水输送到脱硫工艺水箱。脱硫工艺水从工艺水箱通过两台工艺冲洗水泵（1运1备）经一根母管供给两套FGD系统，以补充各系统冲洗、石灰石制浆、真空皮带过滤机的耗水等用水要求。

2.1脱硫工艺水直供的可行性

脱硫工艺水箱进行补水时，化学工业水补水流量平均为160吨/小时，压力为0.5MPa。脱硫工艺水压力为0.5MPa，运行中的最大使用量为150吨/小时。

2016年3月10日脱硫氧化风减温水改造开始施工。3月15日，#1、#2吸收塔氧化风减温水改造完成。表2-3为脱硫氧化风减温水改造前后参数对比。此次改造，对氧化风减温水喷头进行了更换，因此改造后氧化风减温水流量相比改造前略有降低，流量保持在1.5m3/h左右，氧化风减温后的温度约35℃左右，与改造前的参数基本一致。改造后，系统运行十分稳定，除雾器冲洗水泵运行方式，由24小时在线运行改为只在除雾器冲洗时运行，每日运行时间缩减到6小时左右。

通过初步计算，两台机组氧化风减温水改造后每年可节省费用212748.3元左右。计算过程如下：

P=1.732UIcosφ=1.732×380×75×0.8=39.49KW（电流值取除雾器冲洗水泵正常运行中的平均电流75A）

除雾器减温水改造后，每天运行时间由24小时，减少到平均每天运行6小时。故：

两台机组每天节省厂用电为：W=PT=2×39.49×(24-6)=1421.64KWh两台机组每年节省厂用电为：1421.64×365=518898.6KWh厂用电按照每千瓦时0.41元计算，两台机组每年节省费用为：518898.6×0.41=212748.43元

此次氧化风减温水改造使除雾器冲洗水泵不再24小时在线运行，而且保留了原管道和阀门，既减少了除雾器冲洗水泵的磨损，又增加了一路备用减温水源，提高了系统安全性，节能效果显著。

2.3吸收塔PH计、密度计移位改造

吸收塔浆液PH计、密度计测点原设计布置在石膏浆液排出泵出口，经过测量元件后返回吸收塔。在实际使用过程中发现由于浆液流速高，电极磨损大，pH计、密度计经常出现堵塞、破损、显示故障等问题，影响测量品质，导致供浆自动无法投入。另外，为保持PH计、密度计的正常运行，需要石膏排出泵长期运行，存在能源浪费，管路系统冲刷磨损大等现象，不利于设备的安全经济运行。

2.3.1吸收塔PH计、密度计移位改造可行性

通过调研兄弟单位成熟的运行经验，计划将脱硫吸收塔浆液PH计、密度计测点进行优化布置，将取样点移到吸收塔石膏排出泵进浆管附近的预留孔处，采用浆液自流的方式取样，浆液自动流经pH计、密度计测点后回到吸收塔地坑内。吸收塔地坑泵通过液位联锁，自动将浆液回收至吸收塔内。改造后，吸收塔PH计、密度计将采用浆液自流的方式取样，可以确保浆液流速低、压力小，对电极冲刷小，pH计、密度计测量稳定准确，延长了测量设备的使用寿命。

2.3.2吸收塔PH计、密度计移位改造方案

如图2-3所示，拆除脱硫吸收塔浆液PH计、密度计相关管道，铺设Φ50mm304不锈钢材质管道将取样点移到吸收塔石膏排出泵进浆管附近的预留孔处。

2.3.3吸收塔PH计、密度计移位改造效果分析

2016年3月15日脱硫氧化风减温水改造开始施工。3月25日，#1、#2脱硫吸收塔浆液PH计、密度计移位改造完成。自投入使用以来，PH计、密度计测量准确，未发生故障。改造后石膏排出泵无需长期运行，仅在吸收塔进行石膏脱水时运行，运行时间由每天24小时减少到每天运行8小时左右，节能效果非常明显。

通过初步计算，两台机组吸收塔PH计、密度计移位改造后每年可节省费用171457.74元左右。计算过程如下：

P=1.732UIcosφ=1.732×380×68×0.8=35.8KW（电流值取石膏排出泵正常运行中的平均电流68A）

改造后，每天运行时间由24小时，减少到平均每天运行8小时。故：两台机组每天节省厂用电为：W=PT=2×35.8×(24-8)=1145.72KWh

两台机组每年节省厂用电为：1145.72×365=418189.6KWh厂用电按照每千瓦时0.41元计算，两台机组每年节省费用为：418189.6×0.41=171457.74元

3结论

聚沙成塔，集腋成裘，2016年上半年，该公司通过一系列的节能改造，使脱硫系统的厂用电率下降了0.05%左右，取得了很好的经济效益。脱硫系统节能降耗的途径，除了进行设备改造外，还有优化运行方式，精确调整运行参数，使用新技术等方式，文中列举了该公司脱硫系统比较典型的三个改造方案，希望能对他人有所启发，起到抛砖引玉的作用，为推动脱硫系统的完善和进步做出一点贡献。

参考文献

[1]曾庭华,杨华,廖永进,郭斌.湿法烟气脱硫系统的调试、试验及运行.中国电力出版社2008.

[2]孙克勤.电厂烟气脱硫设备及运行.中国电力出版社,2005.

[3]何希杰，劳学苏.燃煤电厂脱硫技术与脱硫泵通用机械，2006.

[4]李海珠，郭永春.我国燃煤硫污染控制技术现状综述能源环境保护，2005.

作者简介

[]姓名：史宏胜；性别：男；出生日期：1977.04；毕业日期：1999.07.15；毕业学校：徐州师范大学；工作单位：铜山华润电力有限公司；职称：工程师；目前从事工作：灰硫运行；主要研究方向：脱硫系统经济性运行。