燃煤电厂脱硫吸收塔的节能优化

燃煤电厂脱硫吸收塔的节能优化
摘要:唐山学院学报脱硫装置作为燃煤电厂最重要的辅机系统,不仅影响电站主机的安全运行,其能耗物耗也直接影响全厂发电经济性。在脱硫系统中,控制每次启停过程中的物耗和电耗具有很强的节能意义,浆液循环泵是控制污染物排放的主要设备,也是系统中功耗最大的设备,它是深挖节能降耗的关键对象。
关键词:燃煤电厂;脱硫吸收塔;节能优化
引言
我是中国星脱硫系统是燃煤电厂重要的环保设施之一。石灰石-石膏湿法烟气脱硫具有脱硫效率高、处理烟气量大、对煤种适应性好、石灰石作为脱硫吸收剂其来源广泛且价格低廉等优点;是主流的脱硫工艺。根据脱硫系统生产现场实际的运行工况和大量的对比试验,在保证环保指标达标排放的基础上,通过优化脱硫各个子系统的运行方式,取得了良好的节能减排效果,对于同行业实现清洁生产和节能降耗有重要的借鉴意义。
1燃煤电厂烟气脱硫的现状
近年来,随着环保要求的越来越高,这在一定程度上增加了燃煤发电厂在发电过程中重视烟气排放的要求,燃煤电厂超低排放已成为当前的技术主流,为推动燃煤电厂节能减排工作,不断提高脱硫系统的节能水平、降低湿法脱硫系统电耗,在确保脱硫设施安全稳定运行的前提下,采取了多项系统优化措施,极大程度地降低了脱硫系统在启动、运行、停机过程中的电耗,降低了运行成本,增强了企业的盈利能力。
某电厂燃用煤种为高硫贫瘦煤,2×350MW燃煤机组配2×1139t/h燃煤锅炉,烟气经除尘器后进行脱硫,每台锅炉配置一套石灰石/石膏湿法脱硫装置(简称FGD),每台炉设置一座吸收塔,全烟气脱硫,脱硫装置入口二氧化硫浓度不大于4770mg/Nm³,烟囱入口小于35 mg/Nm³。每座塔配备5台浆液循环泵。
2 机组启停过程中的脱硫系统节能优化技术措施
2.1机组冷态启动脱硫系统节能优化
根据机组启动节点,锅炉点火前,合理安排倒浆制浆时间,减少搅拌器及氧化风机运行时间。锅炉点火初期,仅启动一台浆液循环泵运行,机组并网前启动第二台浆液循环泵。吸
收塔液位达到7米后启动氧化风机运行,机组并网前保持最小出力,并网后根据需求进行调整。如果机组冷态启动需要做试验,大量烧煤的情况下,应根据实际情况,确定运行浆液循环泵台数和启动氧化风机的时机。
2.2机组停运脱硫系统的节能优化
微分算子接到机组停运通知后,应立即降低吸收塔液位和密度。机组停运后,吸收塔浆液密度不高于1100kg/m3,停运脱水系统。吸收塔进口烟气温度高于60℃,保持1台浆液循环泵(小泵)运行。进口烟气温度低于60℃,立即停运浆液循环泵。当锅炉需要冷却时,烟气温度高于60℃,应启动一台浆液循环泵。如果低于60℃,停止浆液循环泵运行。锅炉强制冷却时,原则上只运行引风机,脱硫打开烟气通道即可。如果是短时间停机,吸收塔液位降至启动液位;如果是长时间停机,应逐步将吸收塔浆液转移至运行机组使用,吸收塔排空。
3机组正常运行期间的节能技术措施
3.1浆液循环泵的节能技术措施
对部分脱硫系统浆液循环泵进行变频或永磁改造,使其在运行过程中能够调整出力,在不
同的负荷工况和烟气入口硫份情况下,选择适当的浆液循环泵组合,通过启停不可调整出力的浆液循环泵和调整可调整出力的浆液循环泵的出力来控制出口排放参数,确保既能达标排放又能节省厂用电。通过此种节能运行方式,节约物耗电耗,降低厂用电率。此种浆液循环泵的节能运行方式能极大的降低脱硫系统的电耗。
3.2石灰石制浆系统的节能技术措施
通过调整石灰石制浆系统的物料配比,在石灰石浆液品质合格的工况下尽量加大石灰石供给量,不仅提高石灰石浆液的密度,同时也会减少石灰石制浆系统的运行时间。通过石灰石制浆系统物料配比试验,确定出石灰石给料量25t/h;研磨水8.4t/h;稀释水47-52t/h。在此物料配比的工况下,能在石灰石浆液细度达到要求的情况下减少石灰石制浆系统运行时间及启停频率。运行人员在启动石灰石制浆系统后严密监视石灰石给料量,当石灰石给料量为零或低于20t/h时,立即通知检修人员检查石灰石仓下料口是否堵塞并清理,若长时间无法处理完毕,需将此套石灰石制浆系统停运,防止研磨用的钢球干砸,也防止石灰石浆液密度过低。运行人员在启动石灰石制浆系统后严密监视湿式球磨机运行电流,当运行电流低于90A时及时通知检修人员对湿式球磨机加装研磨用的钢球。检修人员按一定比例加
装1吨研磨用的钢球,使湿式球磨机运行电流在95A左右。确保湿式球磨机的研磨效果。化验人员对每车石灰石进行化验,主要化验项目有:碳酸钙含量(要求不小于90%),氧化硅含量(要求小于0.3%),颗粒度(要求不大于20mm)。对于不合格的石灰石予以清退。
3.3除雾器冲洗的节能技术措施
吸收塔通过除雾器补水是将工艺水通过除雾器冲洗水泵打至除雾器冲洗喷嘴,将工艺水雾化后对吸收塔补水。由于工艺水被雾化,烟气会携带大量的水雾。不仅会造成脱硫系统耗水量加大,同时也会加大除雾器下游设备腐蚀。在脱硫吸收塔10.5米处的预留口加装工艺水补水管道。当吸收塔除雾器压差液位在允许范围内时可以通过此工艺水补水门补充吸收塔液位。由于通过补水管道补水时的补水量大,且烟气带水量减小。吸收塔在短时间内即可获得高液位,此时可以将除雾器冲洗水泵停止运行。通过在不同工况下的实验结论得出:按同样工况下通过工艺水补水门补水时比除雾器冲洗补水时的水耗节约用水量约为30t/h,按同样工况下通过工艺水补水门补水时运行除雾器冲洗水泵时间比冲洗除雾器补水时启动除雾器冲洗水泵时间少运行3/4。此种吸收塔补水的节能运行方式能够有效的降低脱
硫系统的电耗与水耗。但是需要值班员加强对除雾器压差的监视,发现除雾器压差变大或有变大的趋势时,应及时退出工艺水补水门补水,将除雾器冲洗投入运行。
3.4脱水系统的节能技术措施
脱水系统均采取间断运行方式,脱水机的石膏厚度以确保脱水机下浆口浆液不溢流为准,不允许脱水机采取低负荷运行方式。吸收塔密度超过1150kg/m3,启动脱水机运行,密度低于1120kg/m3,停运脱水机备用。吸收塔浆液密度可控的情况下,运行一台脱水机,双机间断回收石膏的方式运行。脱水机处于备用状态,不回收石膏时,停运石膏排出泵。
3.5氧化空气系统的技能技术
氧化空气系统的节能运行以确保氧化正常为主,正常运行期间,保持变频氧化风机运行,根据机组负荷情况调整氧化风量。若变频风机故障,运行工频氧化风机时,负荷低于250MW时运行一台,负荷大于250MW时运行两台。同时要关注化学报表,亚硫酸盐不超过2mmol/L。
结束语
综上所述,在当前严格环保政策要求下,在满足电厂环保指标达标排放的基础上,通过多年来脱硫运行的不断探索、改进思路、结合多次试验、运行优化实践和设备治理,提高脱硫设施运行效率,降低脱硫系统运行成本,拓宽了节能降耗空间,在脱硫系统运行可靠性和经济性方面取得了丰硕的成果,达到了节能运行的目的。我们将不断的总结经验,为加快建设资源节约型和环境友好型企业做出更大的贡献。
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