摘要:电能已经逐步发展成为人们日常生活之中最为关键的能源,随着资源节约型、环境友好型社会建设的不断推进,火电机组节能降耗的受关注程度不断提升,能耗较高的火电机组烟气脱硫系统节能优化成为业界关注的焦点,基于此,简单分析了火电机组烟气脱硫系统的节能优化路径,并开展了深入论述,希望能够给相关业内人士带来一定启发。
关键词:火电机组;烟气脱硫系统;节能优化
由于环境受到人为的破坏,自然灾害频发,人们的身体健康受到严重侵害,每个行业要想可持续发展下去,都必须节能环保、保护环境,电力行业也不例外。火电行业遵从节能环保的基础措施是进行火电机组烟气脱硫系统的节能优化,使该系统运行高效且节能环保,既保证了经济利益也保障了环境和社会效益,是一举多得的关键方式。在此基础上,本文对火电机组烟气脱硫系统能耗的总体特性和重要的工艺进行了阐述,并提出了烟气脱硫系统节能优化运行的相关对策,旨在促进火电行业的节能可持续发展,造福社会。
1火电厂烟气脱硝脱硫现状
现代火电厂在生产过程中通常都利用煤炭资源,通过其燃烧完成相应的发电作业,煤炭供应会对社会发展的稳定性造成一定影响。近几年,随着人们对环境的重视程度提高,人们加强了对火电厂运行过程中应用的烟气脱硫脱酸技术的研制,脱硫脱酸过程中需要应用大量的设备,应用的各种设备的性能都要满足相应的要求标准。传统烟气脱硫技术是通过分硫方式,完成对某一区域内烟气的治理,这种处理方式,不适合应用到面积大和程序复杂的生产作业中。因此,应当从火电厂的实际情况出发,加强对脱硫技术的研究,从而实现节能环保。现阶段,常用的脱硫技术有:湿法技术、干法烟气技术、半干法烟气技术、膜吸收法、微生物脱硫法。
2烟气脱硫处理技术
烟气脱硫系统由4部分组成:(1)吸收剂石灰石浆液制备系统;(2)石膏脱水系统;(3)吸收塔系统;(4)烟气系统等。1)烟气系统:通过脱硫吸收塔,烟气从其下部进入,自下而上在吸收塔中流动,随后和设备中上层喷淋层所产生的吸收剂接触发生反应,这一过程中,二氧化硫及三氧化硫会被脱出,通过各类设备对烟气进行处理之后,排入大气中[2]。2)吸收塔系统:该系统的组成部分为吸收塔浆池浆液、喷淋层以及循环泵等。在吸收塔最底端的浆液通过循环泵的作用,送至喷淋层,通过接触反应使二氧化硫、三氧化硫转化成为CaSO3,沉至吸收塔底部的浆池中,注入空气,化学反应生成石膏。此外,在进行这个过程的同时,还要将部分石灰石浆液送至吸收区,让部分CaSO3始终存在于循环浆液中,平衡酸碱度,这样对氧化及吸收过程较为有利。经过上述一系列的过程,可将大气污染烟气中的二氧化硫有效脱出,使得大气污染程度得以缓解。
3烟气脱硫系统节能优化对策
目前,在我国能源开发现状之下,虽然风能、潮汐能以及太阳能等可再生能源被逐步地运用,但是因为新能源的开发至今还存在着问题,所以在工业化脚步不断加快的形势之下,依旧需要火电厂来实施发电。通过上文对于火电厂烟气脱硫脱硝现状的分析,可以认识到火电厂在发电阶段的烟气中会有诸多有害物质,污染了环境,所以为了进一步地提升火电厂烟气脱硫脱销的效果,应科学化的应用脱硫脱硝一体化技术。值得注意的是,在具体运用烟气脱硫脱销一体化技术时,为了显著提升节能环保的成效,火电厂管理人员要进一步强化对于该项技术出现的二次污染进行严格控制,确保其不仅仅可以保障所排出烟气不会涵盖氮化物与硫化物,还要确保其中不会涵盖其它各类有害物质。在火电厂发电生产过程之中,势必会发生诸多大气污染物,威胁到人身健康,所以在具体进行火电厂生产的阶段之中,必须要将烟气脱硫脱硝处理工作做好。
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3.1节约设备运行电耗
脱硫系统的电能消耗在所有的发电机组中占据1%以上,并且在烟气脱硫系统中主要消耗电能的高压电机为浆液循环泵、氧化风机和真空泵,这些高压电机的设备的总功率和额定功率都较高,降低烟气脱硫系统的用电消耗关键是降低高压电机的用电量,基于此才能降低发电机组的工作成本。节约设备运行电耗,是降低脱硫系统的运行成本的直接举措,有明显的成效。(1)引增合一改造。新建的发电机组一般不使用欧增压风机,在已经投入使用的增压机组中,为了降低电能消耗,保护环境的同时也增加机增压风机的安全性、经济性,通常会进行引增合一的改造。改造600MW机组的增压风机,达到的效果是减少0.05%以上的用电率,并且目前还在不断地研究,旨在下调更多的机组用电率。(2)降低浆液循环泵的运行电耗。浆液循环泵在不同的情况下会选择不同的工作方式,系统的设计阻力大小也不一样。针对实际情况适当增加管径、降低浆液循环泵运行台数、优化脱硫系统的钙硫比等都是降低浆液循环泵运行电耗的针对性措施。值得注意的是,所有的措施都必须要保证二氧化硫的排放浓度,液气比也需要保持不变,才能降低系统的流速,把控系统的水利损失,保护滤网的同时省电。(3)降低真空泵的运行电耗。降低真空泵运行电耗的具体措施是优化脱水系统,通过改造系统,达到一台真空皮带脱水装备也能满足机组工作要求的目标。简化系统结构可以装置石膏浆液分配器,浆液切换管道也是一个不错的降低真空泵工作量的装置。
3.2节约水资源
火电机组烟气脱硫系统不可避免地会造成水资源的消耗,很多火电厂存在的除雾设备工艺陈旧、设备老化问题则往往会引发水资源浪费问题,这类问题的解决便需要回收利用冷却水和冲洗水、回收冷凝液、加装烟气换热器等优化措施的支持,具体优化路径为:①回收利用冷却水和冲洗水。现阶段我国火电机组烟气脱硫系统多采用闭式水、开式水作为冷却水,而通过将未利用完的机封冷却水、冷却水回水接至工艺水箱,便能够实现冷却水的回收利用。而冲洗水的回收利用则需要设置集水泵、集水坑,冲洗水、冷却水的循环利用将由此实现。②回收冷凝液。火电机组烟气脱硫系统很容易出现将水蒸气排放至大气的问题,而为了在这种情况下实现水资源的节约,冷凝液的回收必须得到重点关注,通过为烟道提供一定角度且在净烟道低位、烟囱内筒、入口膨胀节低位处设置冷凝液回收装置,即可满足冷凝液的回收需要。③加装烟气换热器。通过加装烟气换热器,水汽在通过引风机出口烟道时可得到较好加热与凝结,加热器的用气量由此下降,实现水资源节约目标。
结语
火电机组烟气脱硫系统的节能优化运行具备较高现实意义,在此基础上,本文涉及的降低真空泵运行电耗、降低烟气系统阻力、加装烟气换热器、优化浆液循环泵运行方式等内容,则提供了可行性较高的烟气脱硫系统节能优化路径。为了进一步提升节能优化质量,神经网络模型的引入、脱硫工艺改进必须得到重视。
参考文献
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论文作者:程思聪
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/3
标签:烟气论文; 系统论文; 火电厂论文; 浆液论文; 机组论文; 火电论文; 节能论文; 《电力设备》2019年第2期论文;