(山西京玉发电有限责任公司 山西朔州 037200)
摘要：随着人民生活水平的提高，对于电力方面的需求也在迅速增长，电厂的规模越来越大，而其对于环境的污染也日益严重，为解决燃煤电厂的污染问题，国家陆续出台了一系列的相关政策，大力支持并严格控制新形式电厂的脱硫、脱硝、除尘等方面的情况，实行环保电价政策，在保障电厂正常运营的基础上，贯彻落实排污方面的收费标准，在一定范围内提高企业配合整顿的积极性。在这种情形下电厂必须加大环保设备投入资金，变革以利益为导向的短视，从思想上和生产方式上进行统一优化和节能改造。
关键词：电厂环保设施；优化改造；节能措施
一、新建吸收塔、湿式除尘器
新建吸收塔、湿式除尘器本体不设保温，已投运的机组可逐步拆除（湿法、半干法脱硫系统适用）。有研究表明，凡是室外环境温度不低于-25℃的吸收塔本体，皆可不做保温。我认为烟气温度越低，吸收塔的脱硫效果越好。从原理来看，吸收塔出口烟气温度对脱硫效率的影响，其实就是“近绝热温度差（出口烟气温度和绝热饱和温度之差）”对脱硫效率的影响。在运行过程中，近绝热温度差直接影响到脱硫效率的高低以及脱硫装置的稳定性。如果近绝热温度差越小，则出口温度越低，烟气湿度越大，石灰石浆液中水分蒸发速度降低，液滴的停留时间延长，也就增加了气液反应时间，脱硫效率就会提高。通常来说，在保持烟气中SO2浓度和化学计量比不变的情况下，随着烟气的出塔温度的升高，脱硫效率下降。这是因为保持较低的烟气出塔温度，雾滴从烟气中得到的热量较少，由此引起的温升不大，雾滴在较低的温度下，有利于SO2的传质进入雾滴。随着温度的升高，SO2从气相到液相的扩散通量减少，从而导致SO2的吸收量减少。另外，烟气温度越高，雾滴蒸发越快，很可能使雾滴过早蒸干而导致吸收剂失去活性，大大降低了吸收剂的利用率，因而致使脱硫效率的下降，间接导致工艺水耗量增加。根据SO2吸收化学反应原理，温度较低时有利于吸收，温度较高时有利于解析。因此，当进入吸收塔的烟气温度较低时，喷淋区温度随之降低，有利于SO2的吸收，提高脱硫效率。适当降低塔内喷淋区域温度，还会有效提高脱硫效率，节省工艺水的消耗，增加湿式除尘器的除灰、脱出硫化物的能力。从费用来看，油漆防腐费用仅约为40～50元/m2，而保温护板估算费用约为180元/m2油漆防腐费费用仅为保温护板的1/4。目前国内新上超低排放项目如：白杨河电厂，德州一、二期，白杨河、运河、济宁等华能山东公司电厂，以及国内的其它新上项目，脱硫塔和湿式除尘器本体都选择了无外壳保温及外护板，塔体外壳只做油漆防腐。
二、脱硫设备节能优化改造
目前电厂中使用的脱硫系统氧化风机均为罗茨风机，配套的电机都是6kV，其具有功率大、耗电率高、效率低的特点。可以依靠使电机实现变频的改造，然后根据吸收塔内液位、密度、pH值等数值的波动进行动态的调节。在相邻脱硫系统加装氧化风管联络门，同时向2台吸收塔提供氧化风，适用于一炉一塔脱硫的方式，可以很大程度上降低用电率。如果条件成熟为了省去氧化风减温装置及减温水耗量，可以将罗茨风机改型为离心式风机。使用吸收塔喷淋层安装增效环或者是持液层（托盘），其效果都非常显著。采用的方法是在吸收塔各层喷淋层下部分别添加环形增效环，这样可以使烟气从浆液覆盖率低的塔壁处经过的停留时间的增加。这样的方法可能会使烟气的阻力增加，但是在吸收剂足够情况下可以使效率增加，它的作用可以和一台循环泵相当。在浆液喷淋层喷嘴和氧化风管网上进行改进，使浆液喷淋层喷嘴逐级改型为单项的双头高效喷嘴，这样的做法可有效提高浆液的覆着率和脱硫的效率。将氧化风管管网进行加密、增大喷气孔孔径、减少数量，使氧化效果提高，降低风机的电耗。
三、二氧化硫治理设施改造路线
在当前的形式下，国家已建设脱硫设施的煤电机组大约有6.8亿千瓦，大多数的火电厂烟气脱硫装置大多采用的是石灰石-石膏湿法脱硫工艺。在脱硫设施的煤电机组中大约有比例超过92%使用的这种脱硫工艺。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了维持经济效益，大多数火电厂的掺烧比重也在不断的升高，从而来弥补由于近年来国内火电厂电煤质量下降的问题。正是由于这一问题，已经开始有部分的电厂在燃煤种类上和设计的煤种有太大的出入，不仅如此，有很多的脱硫工程，都是为了需要在短期内建成的，存在着诸多的问题，并且还存在排放不达标的情况，这根据国家要求，这一部分电厂的排放系统都不能正常进行。近几年来，全国的煤电机组都在不断地进行改装去适应更加严格的排放标准，但是依旧有30%的机组处于待改装阶段。机组改装形式依旧有待加强，为了更好地适应脱硫排放标准。
1、改造重点
吸收塔的吸收和氧化环节是石灰石-石膏湿法脱硫设施的改造重点，不适合设计流速、不恰当的雾化停留时间都是现有的急需解决的问题，伴随着硫分和烟气量均有增加，在设计上吸收塔的液气较低。雾化区停留时间较短，是由于烟气量的增大和塔内较高流速造成的。所以要在改造过程中，重视这些问题，有针对性的去解决，这样才能够保证设备稳定的运行，当然在对以上问题进行改进之后也要考虑改造后余量是否足够其它辅助配套的供浆及石膏脱水能力，如果不足也应进行配套改造。总之，在进行改进之后还要注重改进之后的一系列问题，确保设备的正常运行。
2、改造方案
（1）原塔提效。石灰石-石膏湿法脱硫工艺主要支撑于原塔内部提效技术主，合理的原吸收塔塔内流速，科学范围内的燃煤硫分变化，能够保证设备的正常运行，并且排放量也不会出现不达标的情况，并且使得脱硫效率不低于95%。喷淋液气比在规定范围内提升，有助于实现增加喷淋层或者是对单层喷淋密度的提高拉大到更高的脱硫效果，吸收塔进行改造主要是原塔内部的提效改造。或者将进入的高浆液或者烟气在内部停留的时间通过一定的措施来延长，这样也能够起到增强脱硫效果的作用。可以通过高原塔浆液槽或采用塔外氧化槽方式增加浆液氧化停留时间，可以依靠这些来弥补喷淋量增加后浆液氧化停留时间不满足的缺点。改造方案主要是为节约成本降低损耗和提高脱硫率，所以要保留吸收塔,还可以通过加大喷淋面积的方法来使喷淋液与废弃物进行更充分的接触，从而实现更高的脱硫效率。
（2）单塔双循环。德国诺尔公司发明了双循环单塔属于湿法脱硫技术的种类。这种技术现在的德国公司收购FBE所有诺尔。被称为在一个双吸收塔过程的完整周期的单塔双循环工艺，对烟气脱硫效率的周期，大约是30%~70%，正常情况下会有两喷层，4.6~5循环浆液pH值控制，主要作用是保证亚硫酸钙的氧化效果好和丰富的石膏结晶时间，从而大大提高了石膏的石膏质量，减少水分的；有一个较低的pH值有利于吸收活性的提高，降低惰性物质在吸收烟雾的影响。将脱硫系统分为两个池，不同pH值的控制有助于石膏的质量和二氧化硫的吸收。
进行改善的具体措施为：将吸收塔下的高度根据需要进行一定比例的加高，之后在空闲部分增设喷淋层，这样可以增加喷淋面积，与此同时，还要在吸收塔内安装倒流装置以及浆液收集装置，还要配备溢流管，这样可以对循环的浆液进行收集，同时将浆液增加到吸收塔附近。不断地再吸收塔池浆和AFT中加入吸收剂和氧化空气，形成一个塔内进行两次洗涤效果。单塔循环改造的优点是场地小，技术成熟，但是其却点就是会影响生产，因为需要停炉3～4个月。
结束语
随着社会经济的不断发展，环境保护的问题已经引起了社会各界的重视，作为电力发电厂也应担负起社会责任，应不断的对电厂环保设施进行优化改造并不断完善节能思路，这样才能在保证环境的基础上，更好的完成自己的使命。
参考文献:
[1]王健.当前形势下电厂环保设施优化改造及节能思路[J].资源节约与环保,2016,(4):11.
[2]宋晓华.基于低碳经济的发电行业节能减排路径研究[D].华北电力大学,2012.
论文作者:蔡卓霖
论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/9
标签：吸收塔论文; 烟气论文; 浆液论文; 电厂论文; 温度论文; 效率论文; 喷淋论文; 《电力设备》2018年第7期论文;