湿法烟气脱硫双塔双循环系统运行优化措施

湿法烟气脱硫双塔双循环系统运行优化措施

石灰石-石膏湿法脱硫技术是当前应用最广泛的脱硫技术。京能宁东发电厂1号机组660MW燃煤机组脱硫增容改造圆满成功，采用石灰石-石膏湿法脱硫技术，脱硫装置采用一炉双塔双循环配置，大大降低污染物SO2的排放量。脱硫系统中的浆液循环泵、氧化风机占据了脱硫耗电的绝大部分，为了确保脱硫系统高效稳定运行，同时有效降低耗电量，实现节能与减排双赢，通过优化脱硫运行方式，有效的降低脱硫系统耗电量。

1 节水方面的优化

脱硫系统是全厂耗水量最大的用户，系统水消耗主要是吸收塔烟气蒸发水、石膏携带水、废水排放水。

1.1 烟气蒸发水

烟气蒸发水是烟气在浆液洗涤过程中，通过烟气换热由于水的蒸发和烟气携带的水分。脱硫装置不设GGH，改造之前BMCR工况时原烟气温度135℃，净烟气温度48℃，改造之后电除尘前增加低温省煤器，脱硫设置双塔双循环，改造之后BMCR工况时原烟气温度降至110℃，净烟气温度降至46℃。为了减少烟气携带水，一级吸收塔设置两级除雾器、二级吸收塔原有两级除雾器，可以除去雾滴中50%的液体。

1.2 石膏含水率

石膏含水率是由于石膏脱水过程中石膏结晶不规则及石膏杂质的影响，导致石膏含水率的产生。石膏含水率的要求低于10%，但由于石膏品质的影响导致石膏含水率有所增加。脱硫增容改造吸收塔、氧化风量增加，新增两条脱水皮带机，石膏纯度提高，石膏含水率由原有的18%，降低为15%。

针对石膏品质情况，主要从以下几点控制：

(1)提高锅炉除尘器运行状况，烟气粉尘浓度降低，从而降低大量惰性物质及杂质进入吸收塔，致使吸收塔浆液重金属含量降低。

(2)保证吸收塔补水水源品质及吸收塔废水的排放量，降低吸收塔氯离子的含量，从而提高石膏的品质。

(3)通过对石膏含湿量的化验，通过对吸收塔运行参数进行控制，调整石膏品质：

1)一级吸收塔PH值的调整：由原来的(5.5-5.8)调整到(4.6-5.0)，二级塔PH值由原来的(5.0-5.2)调整到(5.2-5.5)。

2)一级吸收塔液位的调整：由原来的(12.5-13m)调整(13-13.5m)，二级塔液位由原来的(6.5-6.8m)调整(6.8-7.0m)。

3)吸收塔密度由原来的1150 kg/m3，调整到1130 kg/m3。

通过以上调整保证SO2的吸收，钙离子的溶解和亚硫酸盐的氧化，减少生成层状、针状晶体，进一步向片状、簇状或花瓣形发展，从而使石膏的结晶趋于规则，生成短柱状的石膏晶体，易于石膏脱水。

2 节电方面的优化

脱硫系统运行一方面要达到环保排放要求，一方面要降低脱硫运行成本，这两个方面互为矛盾，因而若要降低脱硫系统耗电，优化脱硫运行方式是唯一的途径。

2.1 脱硫浆液循环泵运行优化

脱硫系统增容改造后新增三台浆液循环泵、两台氧化风机等。1号脱硫系统双塔双循环一级塔三台浆液循环泵、两台氧化风机，二级塔四台浆液循环泵、三台氧化风机。机组低负荷、低硫份时，液气比、脱硫效率有调节的空间。

脱硫增容设计煤种2.0%(FGD入口SO2浓度5300 mg/m3)，出口SO2浓度执行50 mg/m3排放限值，脱硫增容改造后单台机组新增电量4227kW/h，1号脱硫系统总耗电量为8842kW/h，一级塔浆液循环泵两运一备，二级塔浆液循环泵三运一备。

浆液循环泵的运行方式根据烟气SO2质量流量为判断依据：

SO2质量流量(kg/h)=SO2浓度(mg/Nm3)×烟气流量(Nm3/h)

负荷工况时浆液循环泵的运行方式及采取的措施：

如果实际运行中SO2浓度不高与设计煤5300mg/Nm3(干基，6%O2)时：

如果实际运行中SO2浓度低于4000mg/Nm3(干基，6%O2)时：

#1、#2机组脱硫指标情况对比(同负荷660MW，#1机组入炉煤含硫量1.5%，#2机组入炉煤含硫量1.2%)

2.2 脱硫氧化风机运行优化

脱硫系统增容改造后新增两台氧化风机。1号脱硫系统双塔双循环一级塔两台氧化风机，二级塔三台氧化风机。一级塔氧化风机(离心风机)一运一备;二级塔氧化风机(罗茨风机)一运两备。一级塔新增氧化风机为高速离心风机，通过调节氧化风机进口导叶开度来调节氧化风机出口流量。

按照O/S为2.0-2.5来计算理论需要的空气量来调节离心风机出口流量：

3 结语

脱硫增容改造脱硫出口排放标准达到排放要求，通过节能优化，采取对一、二级吸收塔浆液循环泵进行搭配，提高运行的稳定性，这些措施对保证脱硫效率、脱硫投运率以及主机和脱硫系统的安全稳定运行提出指导意义。