摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，电厂建设越来越多。人们在考虑大力发展工业能源工业制造的同时也要考虑对自然环境的影响。燃煤电厂是十分重要的能源生产场所，也同样每年会产生大量的污染，为了达到环境保护的要求，燃煤电厂的节能减排工作要逐年优化。烟气脱硫系统的运行是燃煤电厂节能减排的重要手段之一，本文将对燃煤电厂烟气脱硫系统的运行优化进行分析。
关键词：燃煤电厂；烟气脱硫；运行优化
引言
随着人们生活水平的提高，家用电器被普遍使用，电力的需求也在不断的增长。从90年代开始，我国大型的燃煤电厂就开始应用烟气脱硫技术，随着国家相关法规、法律、政策的出台和实施，更多的火电厂需对SO2进行控制。燃煤造成了大气污染，同时还形成了SO2和酸雨。酸雨污染的加剧对农业和人体健康、建筑物材料、生态系统等方面造成了重大的危害。因此，SO2及氮氧化物排放控制的首要对象就是火电厂。
1烟煤电厂烟气脱硫过程问题优化
1.1浆液循环泵过流件腐蚀
湿法烟气脱硫过程中，浆液循环泵可以将石灰浆液从吸收塔底部传送至喷淋系统进行脱硫作业。浆液循环泵受到管道中浆液大颗粒的固体物理作用或者PH值较高浆液的化学作用，容易在使用过程中出现腐蚀情况导致脱硫率下降。对于浆液循环泵部件腐蚀问题优化，需要从反应原料质量以及PH值控制两方面着手，保证参与脱硫反应石灰石粉末细度90%以上通过250目—300目，控制浆液PH值稳定在5.2—5.6之间等。必要时可以选择更耐磨耐腐蚀的浆液循环泵，增加循环泵使用寿命，保证电厂稳定高效脱硫。
1.2设备磨损
磨损和腐蚀是紧密相连的。烟气中的飞灰、石灰石颗粒、石膏颗粒是造成磨损的主要因素，尤其是石灰石中的二氧化硅，磨损能力很强。高流速也是增加磨损的原因。防腐层的磨损会加速设备腐蚀，在磨损和腐蚀的双重作用下，设备的损坏速率将会大大增加。脱硫设备的磨损和腐蚀相互交织，表现如下：（1）叶轮的机械磨损和气蚀；（2）喷淋层喷嘴的机械磨损；（3）搅拌器叶片的磨损，在机械磨损和腐蚀的双重作用中，机械磨损占主要；（4）管道衬胶的磨损经常发生在管道弯头、石灰石供浆管、浆液循环泵大小头。使用耐磨材料，降低浆液固含量，保证烟气流场均匀、稳定是防止磨损的主要方法。
1.3管道泄露问题
由于石灰石浆液和石膏浆液的腐蚀性较强，在脱硫系统运行过程中管道容易被其腐蚀出现泄漏。为了避免管道的腐蚀泄露，可以对脱硫石灰石浆液输送泵以及石膏旋流给料泵进行变频改造，通过变频调整浆液在管道内的运输速率，降低管道的腐蚀情况。
2燃煤电厂烟气脱硫系统优化
2.1脱硫系统设计优化
（1）取消增压风机和GGH，消除增压风机在压力控制方面给主机带来的风险；避免GGH运行中出现的堵塞问题，同时也降低脱硫系统的电耗。（2）除雾器安装应考虑检修和人工机械除垢的方便性，增加各级除雾器之间的空间，利于停机冲洗。（3）提高冲洗水和冷却水的水质，控制水的氯离子含量、含固量、硬度等，控制值越低越好。（4）设计入口烟道事故喷淋洗涤水回收利用或处置方案（目前为循环使用，只起到了降温的作用）。（5）泵采用无水机封和氧化铝陶瓷叶轮，减少机封损坏率，消除机封水系统的结垢堵塞，延长叶轮的使用寿命。6）广泛采用碳化硅、FRP代替橡胶衬里和作为非承载结构，强腐蚀区采用904L贴衬防腐。
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2.2对FGD系统的运行优化
（1）对吸收塔内的浆液参数进行优化。针对我公司的运行设备特点以及运行优化经验总结，将吸收塔内的浆液PH值设置在5至5.8之间。需要注意的是由于不同电厂所使用的石膏品质、燃煤的锅炉以及脱硫的工艺设计都不相同，因此对于吸收塔内浆液的PH值要求也不相同，所以在优化过程中要根据设备运行情况对浆液的PH值不断的进行调整，并对设备的脱硫效果进行观察，找到最佳的PH值界点。（2）加强设备风机的入口压力所引起的FGD系统保护优化设计。由于在脱硫过程中大多数装置都设置了专门针对增压风机入口压力异常检测的保护装置，但是都只设置了一个级别，因此在设备的运行过程安全性和可靠性存在隐患。为了提高设备运行的安全性和可靠性，要对风机入口处压力检测装置进行分级，可以优化设计成两个级别，当风口处的压力在600Pa-1000Pa时，需要快速打开烟气旁路的挡板，使用保护级别Ⅰ，而当风口处的压力大于1200Pa时，使用保护级别Ⅱ，快速打开旁路挡板后，增压风机会停运。
2.3降低烟气的系统阻力
GGH（烟气-烟气换热器）是脱硫系统的主要设备，一般换热元件的板型是采用紧凑型的波纹板，净烟气中的浆液微粒以及烟气中的灰份都很容易沉降在波纹板上，这是导致GGH堵塞的一个原因。脱硫烟道的系统阻力变化同脱硫的烟气流量、GGH的差压有紧密的关系，GGH堵塞及烟气流量的增大都会造成烟气系统阻力增大，所以为了使GGH在运行中由于积灰造成阻力升高的问题得到控制，设计中GGH配套了高压水冲洗和在线的压缩空气吹扫，来保持GGH的换热片清洁，在运行的过程中发现随运行时间增加，增压风机电流和GGH的差压都呈不断的升高趋势，增压风机的电流升高同GGH堵塞有紧密联系。因此，除了在运行中及时根据差压的变化调整高压水冲洗的频率外，同时在机组停运的时候，应人工对脱硫GGH做彻底的高压水除垢清洗，以求清洗之后取得良好的效果。把增压风机的功耗降低是极为重要的，因为在整个脱硫系统中增压风机的功耗有关键的作用。脱硫装置运行优化的重要目的是为提高设备的安全可靠性，在运行中进行调整优化是见效最快和最经济的手段，这需要工作人员在工作实践中不断地积累经验、分析总结，还要加强行业的沟通交流，携手促进脱硫装置经济稳定的运行。
2.4节能系统优化分析
可以对浆液循环泵的能耗优化，由于循环泵无法进行流量调节，只能通过调节循环泵的数量节省总能耗，在进行脱硫作业时，可以保证脱硫要求前提下，调节循环泵的运行台数从而降低循环浆液泵总能耗。同样也可以根据循环浆液泵的扬程和组合方式进行调整降低能耗，高层泵的停运可节省较多电能，但高层泵投运便于延长液体接触时间从而保证脱硫效率，在进行组合方式优化时需注意运行方案对吸收塔的安全性影响。烟气脱硫后废弃物高效再循环利用属于节能系统优化的一项措施，由于湿法脱硫产物主要是脱硫石膏，在工业农业上都有一定的利用价值。对于脱硫废弃物处理尤其是石膏处理比较常用的手法是将其制作为砖块用作建筑材料，但工艺参数上与天然石膏仍然存在一定差距。脱硫后石膏循环利用可以用作比较好的水泥缓凝剂，脱硫后石膏用作缓凝剂在达到缓凝效果后可以增强水泥强度，并且消耗量比其他材料少。脱硫石膏可以用作改良土壤结构和排水性能的材料，并且可以适当调节土壤PH值。
结束语
综上所述，对脱硫工艺进行优化设计在燃煤电厂的脱硫处理中具有非常重要的作用，一方面可以提高对SO2的处理效率，提高环保性，另一方面也可以为企业带来巨大的经济效益。在优化设计中要将实际生产环节与理论设计相结合，提高电厂脱硫设备的运行效率。
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论文作者:温延平1,范孟湘2
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/9/17
标签：浆液论文; 烟气论文; 电厂论文; 磨损论文; 石膏论文; 风机论文; 系统论文; 《电力设备》2019年第7期论文;