浅谈脱硫系统优化管理及经济运行

浅谈脱硫系统优化管理及经济运行
摘要：节能减排是关系经济社会可持续发展的重大战略问题，是国家确定的经济社会发展的重大战略任务。

脱硫电耗占厂用电的比重较大，为降低脱硫系统的电耗，采取了合理配煤，优化运行调整等措施。

我们要减少生产过程中各个环节的损失和浪费，更加合理、有效的利用能源。

要使脱硫系统处于最佳运行状态，提高系统的安全性，降低脱硫运行成本。

关键字：节能、脱硫、控制、调整
1 前言
节能减排是关系经济社会可持续发展的重大战略问题，是国家确定的经济社会发展的重大战略任务。

电力行业是能源消耗大户，是国家实施节能降耗的重点领域。

提高火电厂热经济效率，减少能耗，不仅是降低本身成本的需要，更是影响全国一次能源生产、运输和节约的大事。

在保证机组安全、稳定运行的同时，找差距、细分析，面对成本的压力，挖掘机组节电潜力，是提高企业经济效益最直接的措施之一。

脱硫电耗占厂用电的比重较大，为降低脱硫系统的电耗，采取了合理配煤，优化运行调整等措施。

2 脱硫系统简介
某厂4×600MW燃煤机组烟气脱硫采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺，系统采用一炉两塔形式。

脱硫系统包括四台脱硫公用的石灰石浆液制备输送某厂
4×600MW燃煤机组烟气脱硫采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺，系统采用一炉两塔形式。

脱硫系统包括四台脱硫公用的石灰石浆液制备输送系统、石膏脱水系统、工艺水系统、工业水系统、压缩空气系统、排放系统、废水处理系统，以及每台炉单独设置烟气系统、吸收塔系统。

由锅炉引风机来的全部烟气进入脱硫装置（FGD），烟气通过吸收塔上游的烟气换热器（GGH）被冷却到饱和状态后进入吸收塔。

烟气中的有害气体（主要是SO2、SO3）在吸收塔洗涤区域内被由上而下喷出的吸收剂吸收生成CaSO3，在吸收塔反应池内被氧气空气氧化生成石膏。

其主要化学反应如下：2CaCO3+H2O+2SO2=2CaSO3•1/2H2O+2CO2↑
2CaSO3•1/2H2O+O2+3H2O=2CaSO4•2H2O
脱硫后的烟气通过烟气换热器（GGH）加热至80℃，通过烟囱进入大气。

在每套FGD装置的入、出口及烟囱设置了烟气在线监测系统（CEMS），用于监测系统的烟气参数并进行烟气脱硫的闭环控制。

脱硫装置于2008年投入运行。

由于原吸收系统设计的处理能力不足和煤源变化，原脱硫装置不能实现达标排放，脱硫装置实施了改造。

自2013年起实施了引风机和增压风机二合一改造，截至2015年底已对所有4台炉实施了引风机、增压风机二合一改造。

改造后共有24台浆液循环泵、10台氧化风机、4台浆液脉冲悬浮泵、3台空压机、5台湿式球磨机、5台真空泵，共51台6kV辅机。

3 脱硫系统的优化运行措施
3.1严格控制吸收塔浆液的pH值及浆液的密度
吸收塔浆液的pH值是关键的控制参数，pH值的高低，对于脱硫过程中二氧化硫的吸收快慢、石灰石的溶解程度，有着十分重要的影响。

浆液pH值如果降低，对于石灰石的溶解是有利的，可以提高其溶解程度，但pH值下降，SO2吸收的实际效果则会降低。

运行中值班员应密切监视吸收塔浆液pH值的变化，确保pH值在5.2～5.8之间，若超出此范围应及时调整以防止因pH值过高或过低引
起的系统结构，腐蚀及脱硫率下降等隐患。

吸收塔浆液密度过低则浪费了石灰石浆液，增加了脱硫电量，增加了脱硫成本。

浆液密度高对吸收塔系统、浆液循环系统、氧化风系统、除雾器、烟气加热
器以及石膏脱水系统等造成损害,必须对吸收塔浆液密度进行有效的监测与控制,
才能保证脱硫系统的高效、稳定运行。

经过经验总结，浆液密度要控制在1120～1150kg/m3之间。

3.2调整吸收塔浆液循环泵的运行台数
浆液循环泵运行的台数直接影响脱硫系统的电耗，尽量减少浆液循环泵的投
运时间和投运台数来实现节约厂用电。

在保证SO2排放达标的前提下，合理的对
浆液循环泵运行方式进行调整，有利于控制电耗。

在保证吸收塔浆液pH值在规
定范围的前提下，合理运行浆液循环泵的台数，控制净烟气SO2浓度在180～
280mg/Nm3范围内运行，若pH值低于5.8而SO2排放浓度高于280mg/Nm3时
可以采用提高补浆流量的方式作为微调，若pH值已超过5.8但SO2排放浓度高
于280mg/Nm3则选择启动备用浆液循环泵进行粗调，若启动备用浆液循环泵后SO2排放浓度下降低于180mg/Nm3应适当减小补浆量进行微调；若pH值高于
5.8而SO2排放浓度低于180mg/Nm3时可以采用减小补浆流量的方式作为微调，
若pH值低于5.2而同时SO2排放浓度低于180mg/Nm3，应停运1台循泵进行粗调，若停运浆液循环泵后SO2排放浓度上升高于280mg/Nm3应适当增大补浆量
进行微调。

3.3氧化风机运行方式的优化
氧化风机的电耗主要与氧化风量有关。

每个吸收塔各保持一台氧化风机运行，运行中补浆量低于60m3/h，调整氧化风量在26000m3/h左右；运行中补浆量平
均在60～80m3/h，调整氧化风量在30000m3/h左右；运行中补浆量高于80m3/h
持续半小时以上，调整氧化风量在35000m3/h左右。

2号脱硫B、C氧化风机无
流量显示，当2号吸收塔运行B或C氧化风机，2号吸收塔补浆量低于60m3/h，调整氧化风机入口调门至55%运行；运行中补浆量平均在60～80m3/h，调整氧
化风机入口调门至65%运行；运行中补浆量高于80m3/h持续半小时以上，调整
氧化风机入口调门至80%运行。

脱硫系统退出运行后调整氧化风量在25000m3/h左右运行，及时降低吸收塔
液位，待吸收塔浆液降至4.5m时停运氧化风机。

3.4提高制浆系统的效率
根据湿磨机电流及时补加钢球，湿磨机电流控制在100～110A之间运行。

加
强监视和调整制浆系统运行，给料量维持在30t/h左右，合理调配石灰石量与水
量的配比（入口水量是石灰石给料量的三分之一），确保磨机再循环泵出口密度
在1400～1500kg/m3之间运行；控制石灰石旋流器溢流浆液密度在1200～
1250kg/m3之间。

石灰石浆液箱液位降到8m时启动制浆系统运行，浆液箱液位达11m才能停
运制浆系统备用。

石灰石浆液再循环泵在变频器正常情况下，必须用变频方式运行，控制旋流站压力在100kPa左右稳定运行。

3.5脱水系统的优化
真空脱水机运行中，石膏旋流站入口流量不得低于230m3/h。

监视好石膏旋
流器压力，维持石膏旋流器压力在130kPa左右运行，发现堵塞要及时联系疏通。

要注意观察脱水效果，定期检查旋流器沉沙嘴运行是否正常，有无磨损，确保旋
流器的旋流效果。

3.6控制砂石的品质
严格按规定验收石灰石，若发现含杂物、含泥量大、颗粒度不满足要求时，
要按规定扣重。

要确保砂石碳酸钙含量大于90%。

3.7上料系统的优化措施
正常运行中上料系统振动给料机频率调整在60～70%之间，运行中认真监视
下料情况，发现堵塞及时疏通，卸料斗全空后及时停运上料系统。

石灰石仓上到
高料位后停运上料系统，1、2、3号仓料位上到12m，4号仓料位上到10m，方
可停运上料系统。

4 改造设备，达到节能效果
降低设备电耗，除了优化运行方式外，还可以通过对系统设备进行改造升级。

对负荷波动大而自身功率大的设备可加装变频装置。

目前发耳电厂已将石膏排出泵、石灰石浆液输送泵、石膏旋流器给料泵、磨机再循环泵改造为变频泵，通过
需要调整泵的出力。

该厂相继对四台机组脱硫吸收塔A浆液循环泵进行了永磁改造，改造前每台
机组每运行1小时耗电1009kWh，改造后每台机组每运行1小时耗电730.88kWh，改造后每台机组每小时节约电量278.12kWh。

机组利用小时每年按6000小时计算，A浆液循环泵改永磁后每年可以节约电量：4×278.12×6000＝6674880kWh，
节约厂用电量，增加上网电量，上网电价按当地燃煤机组标杆电价计算，可产生
经济效益为：6674880kWh×0.333元/kWh＝2222735元。

由此可看出，永磁改造
后产生的经济效益是非常明显的，同时为燃煤火力发电机组节能减排着出巨大贡献。

5 小结
脱硫系统节能优化运行及相关技术改进工作，是要在保证二氧化硫排放达到
环保要求的前提下进行合理的节能措施。

节能措施是满足环保要求的投运率、脱
硫效率、污染物排放浓度的条件下，控制系统运行的最低能耗。

我们要减少生产
过程中各个环节的损失和浪费，更加合理、有效的利用能源。

要使脱硫系统处于
最佳运行状态，提高系统的安全性，降低脱硫运行成本。

参考文献：
［1］匡仁钦，脱硫系统运行方式优化及经济性分析《华电技术》2012 34（2）：72-74.
［2］王永浑，张立颖.湿法脱硫系统潜在问题分析及对策东北电力技术 2018（01）.
［3］中国大唐集团公司火电机组能耗指标分析指导意见.。