火電廠脫硫節(jié)能降耗技術(shù)的改進(jìn)

羅鵬

摘 要：在全球化日益發(fā)展的今天，節(jié)能減排已經(jīng)成為整個(gè)社會(huì)廣泛關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題?；痣姀S作為重要的燃煤生產(chǎn)企業(yè)，其脫硫效率和脫硫過(guò)程中的節(jié)能效果不僅關(guān)系到國(guó)家的環(huán)境保護(hù)問(wèn)題，同時(shí)也會(huì)對(duì)企業(yè)自身的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展帶來(lái)影響，所以，探究火電廠脫硫過(guò)程的節(jié)能降耗問(wèn)題是非常重要的。通過(guò)對(duì)我國(guó)火力發(fā)電廠的脫硫現(xiàn)狀進(jìn)行分析，基于火力發(fā)電廠脫硫技術(shù)的節(jié)能降耗需求，從應(yīng)用變頻器在火電廠脫硫系統(tǒng)中的應(yīng)用和火電廠如何使用石灰石—石膏濕法脫硫技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗這一目的展開(kāi)具體分析。

關(guān)鍵詞：火電廠；節(jié)能降耗；二氧化硫；環(huán)保

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）05-0010-02

我國(guó)的主要能源物質(zhì)是煤炭，并且大部分的煤炭資源主要是用來(lái)發(fā)電的。煤炭在燃燒發(fā)電過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化硫，它是一種環(huán)境污染物質(zhì)。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，我國(guó)2011年的二氧化硫排放量為2.468 1×107 t?？紤]到環(huán)境污染問(wèn)題，很多火電廠都會(huì)采取一定的脫硫技術(shù)對(duì)在發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的含有二氧化硫的物質(zhì)進(jìn)行處理，但是，脫硫過(guò)程所消耗的能量是非常大的。因此，為防止火電廠發(fā)電造成環(huán)境污染問(wèn)題，并實(shí)現(xiàn)火電廠的節(jié)能環(huán)保，走可持續(xù)發(fā)展道路，研究火電廠脫硫的節(jié)能降耗問(wèn)題是具有現(xiàn)實(shí)意義的，是火電廠體提升自身經(jīng)濟(jì)效益、促進(jìn)企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的重要途徑。此外，火電廠脫硫過(guò)程中節(jié)能降耗的實(shí)現(xiàn)也是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)低成本、脫硫高效率的重要方法，符合國(guó)家的相關(guān)節(jié)能減排政策，可有效推動(dòng)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。

1 中國(guó)火力發(fā)電廠的脫硫現(xiàn)狀

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)火電廠的脫硫技術(shù)也有了很大的進(jìn)步。煙氣循環(huán)流化床法、半干法、脫硫除塵一體化法、海水脫硫法、石灰石—石膏法、活性焦吸附法、爐內(nèi)噴鈣尾部煙氣增濕活化法等都具有較好節(jié)能效果，脫硫效率較高的方法也不斷被采用。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)已建和在建的火力發(fā)電廠中，超過(guò)93% 的延期脫硫都是采用石灰石—石膏濕法脫硫技術(shù)，有些火力發(fā)電場(chǎng)為了提高脫硫效率，甚至?xí)瑫r(shí)使用兩

種脫硫技術(shù)進(jìn)行脫硫。但是，脫硫過(guò)程中所產(chǎn)生的能耗卻是火力發(fā)電廠必須要考慮的問(wèn)題。以下主要圍繞如何在脫硫系統(tǒng)中引入變頻器，并通過(guò)脫硫工藝的選擇來(lái)實(shí)現(xiàn)火電廠脫硫過(guò)程中的節(jié)能降耗。

2 變頻器在火電廠脫硫中節(jié)能降耗的應(yīng)用

在火電廠的整個(gè)脫硫系統(tǒng)中，增壓風(fēng)機(jī)所消耗的電量占總消耗量的50%～60%，因此，要想實(shí)現(xiàn)火電廠節(jié)能脫硫，就應(yīng)該先從增壓風(fēng)機(jī)的節(jié)能降耗開(kāi)始。增壓風(fēng)機(jī)一般采用節(jié)流調(diào)節(jié)的方式來(lái)控制風(fēng)機(jī)出入口的風(fēng)量，以此來(lái)改變管道的特性曲線，但是，這種調(diào)節(jié)的損耗非常大。

基于此，可以通過(guò)改變?cè)鰤猴L(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)火電廠脫硫的節(jié)能降耗。將變頻器應(yīng)用到火電廠的脫硫系統(tǒng)中，可以實(shí)現(xiàn)增壓風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)節(jié)。變頻調(diào)節(jié)主要通過(guò)改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)改變風(fēng)機(jī)的特性曲線，進(jìn)而起到調(diào)節(jié)作用。在管道特性不變的前提下，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的冪次方與其耗電量成正比關(guān)系，因此，控制調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速所達(dá)到的節(jié)能降耗效果將會(huì)非?？捎^。

根據(jù)相似定律，采用變頻調(diào)節(jié)方式之后，電動(dòng)機(jī)消耗的功率可以按照下式計(jì)算：

3 采用石灰石—石膏濕法脫硫技術(shù)

石灰石—石膏濕法脫硫技術(shù)比較成熟，屬于燃燒后脫硫技術(shù)。該工藝不僅設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用低，運(yùn)行過(guò)程穩(wěn)定，而且脫硫效率也比較高，目前很多大型的火電廠都采用該脫硫技術(shù)。

石灰石—石膏濕法脫硫工藝主要包括吸收氧化系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、漿液制備系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)和排放系統(tǒng)。該脫硫工藝的具體流程如下：鍋爐煙氣首先經(jīng)過(guò)電除塵器進(jìn)行除塵，然后分別經(jīng)過(guò)增壓風(fēng)機(jī)和GGH換熱器，溫度降下來(lái)之后進(jìn)入吸收塔。煙氣進(jìn)入吸收塔之后會(huì)向上流動(dòng)，同時(shí)塔內(nèi)會(huì)有循環(huán)漿液向下流動(dòng)，二者在塔內(nèi)會(huì)逆流接觸，煙氣在逆流接觸過(guò)程中被洗滌，而向上流動(dòng)的漿液則從噴漿層的噴嘴進(jìn)入吸收塔中，達(dá)到脫除其中的二氧化硫、三氧化硫、氟化氫和氯化氫等物質(zhì)的目的。同時(shí)，經(jīng)“強(qiáng)制氧化工藝”處理所得到的反應(yīng)副產(chǎn)物半水亞硫酸鈣被進(jìn)入的空氣氧化成石膏，并作為吸收劑中的石灰石使用。而循環(huán)漿液則通過(guò)循環(huán)泵被輸送到噴淋層中，經(jīng)噴嘴被霧化，氣體和液體就可以更加充分地接觸。在吸收塔中，二氧化硫和石灰石反應(yīng)會(huì)生成石膏，該種反應(yīng)形成的石膏通過(guò)漿液泵進(jìn)入石膏脫水系統(tǒng)，完成凈化的煙氣則進(jìn)入除霧器除霧。同時(shí)，為了確保除霧器的效果，還應(yīng)該按照一定的程序使用工藝水來(lái)沖洗除霧器。煙氣在吸收塔出口處會(huì)被冷卻為46～55 ℃的冷凝水，并且被水蒸氣飽和。然后煙氣經(jīng)過(guò)GGH換熱器，溫度又會(huì)被加熱到80 ℃以上。溫度升高后，煙氣的擴(kuò)散能力和抬升高度都會(huì)獲得提高。完成以上工序之后，煙氣已經(jīng)達(dá)到潔凈標(biāo)準(zhǔn)，可以通過(guò)煙道進(jìn)入煙囪直接排向大氣中。

這種生產(chǎn)工藝的節(jié)能降耗具體體現(xiàn)在以下幾方面：①石灰石—石膏濕法脫硫工藝中的高速氣流設(shè)計(jì)有效加強(qiáng)了物質(zhì)之間的傳遞能力，系統(tǒng)生產(chǎn)所需要的成本和能耗都隨之降低；②該工藝在壓降和二氧化硫去除之間的關(guān)系得到了平衡，系統(tǒng)反應(yīng)的效率更高；③該工藝所用的吸收塔中安裝有液體再分配裝置，可以有效避免煙氣爬壁現(xiàn)象的出現(xiàn)，脫硫效率可以達(dá)到95%以上，工藝的能耗也大幅降低；④該工藝所得到的脫硫副產(chǎn)品可以進(jìn)行回收利用，實(shí)現(xiàn)了環(huán)保節(jié)能。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在全世界人民環(huán)保意識(shí)日益提高的形勢(shì)下，工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)環(huán)保和節(jié)能的要求也隨之提高。面對(duì)這樣的挑戰(zhàn)，只有不斷對(duì)火電廠脫硫過(guò)程中的節(jié)能降耗技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，火力發(fā)電企業(yè)才能在符合國(guó)家節(jié)能減排政策的前提下獲得穩(wěn)定的發(fā)展，同時(shí)，利用節(jié)能降耗來(lái)提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。文章主要介紹了如何通過(guò)在脫硫系統(tǒng)中引入變頻器，通過(guò)脫硫工藝的選擇來(lái)實(shí)現(xiàn)火電廠脫硫過(guò)程中的節(jié)能降耗。其中，在火力發(fā)電廠的脫硫系統(tǒng)中，增壓風(fēng)機(jī)所消耗的電量占總消耗量的50%～60%，因此，要想實(shí)現(xiàn)火電廠脫硫的節(jié)能，增壓風(fēng)機(jī)的節(jié)能降耗非常關(guān)鍵。將變頻器應(yīng)用到火電廠的脫硫系統(tǒng)中，可以對(duì)增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)，通過(guò)控制調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的方式達(dá)到節(jié)能降耗的目的。另外，火力發(fā)電廠所采用的脫硫工藝不同，所取得的節(jié)能降耗效果也就不同。石灰石—石膏濕法脫硫技術(shù)的設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用非常低，運(yùn)行過(guò)程穩(wěn)定，而且脫硫效率也比較高，達(dá)到95%以上。所采用的吸收塔中安裝有液體再分配裝置，可以有效避免煙氣爬壁現(xiàn)象的出現(xiàn)，系統(tǒng)生產(chǎn)所需要的成本和能耗也隨之降低，得到的脫硫副產(chǎn)品還可以進(jìn)行回收利用，真正做到了環(huán)保節(jié)能。

參考文獻(xiàn)

[1]張蓓佳.煤礦企業(yè)節(jié)能減排動(dòng)力機(jī)制及體系構(gòu)建研究[D].北京：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，2013.

[2]孟磊.大型循環(huán)流化床機(jī)組節(jié)能優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)研究[D].北京：華北電力大學(xué)，2013.

[3]肖偉聯(lián).恒運(yùn)電廠煙氣脫硫半干法改濕法技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析[D].廣州：華南理工大學(xué)，2012.

[4]徐欣欣，王琳，趙永祿.變頻器在煙氣脫硫系統(tǒng)中節(jié)能降耗的應(yīng)用[J].創(chuàng)新技術(shù)，2013（05）.

〔編輯：白潔〕

Improved Thermal Power Plant Desulfurization Energy Saving Technologies

Luo Peng

Abstract： In today's increasingly globalized development， energy conservation has become a hot issue throughout the community-wide concern. Coal-fired thermal power plants as an important manufacturing enterprises， the desulfurization efficiency and energy saving effect of desulfurization process not only to the country's environmental problems， but also have an impact on long-term development of their own， so explore the thermal power plant desulfurization process saving energy is very important. On the status of the desulfurization of power plants were analyzed based thermal power plant desulfurization technology of energy saving needs， from application of the drive system in thermal power plant desulfurization of thermal power plant applications and how to use limestone - gypsum wet FGD technology to achieve expand the specific energy consumption analysis for this purpose.

Key words： thermal power plant； energy saving； sulfur dioxide； environmental

參考文獻(xiàn)

[1]張蓓佳.煤礦企業(yè)節(jié)能減排動(dòng)力機(jī)制及體系構(gòu)建研究[D].北京：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，2013.

[2]孟磊.大型循環(huán)流化床機(jī)組節(jié)能優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)研究[D].北京：華北電力大學(xué)，2013.

[3]肖偉聯(lián).恒運(yùn)電廠煙氣脫硫半干法改濕法技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析[D].廣州：華南理工大學(xué)，2012.

[4]徐欣欣，王琳，趙永祿.變頻器在煙氣脫硫系統(tǒng)中節(jié)能降耗的應(yīng)用[J].創(chuàng)新技術(shù)，2013（05）.

〔編輯：白潔〕

Improved Thermal Power Plant Desulfurization Energy Saving Technologies

Luo Peng

Abstract： In today's increasingly globalized development， energy conservation has become a hot issue throughout the community-wide concern. Coal-fired thermal power plants as an important manufacturing enterprises， the desulfurization efficiency and energy saving effect of desulfurization process not only to the country's environmental problems， but also have an impact on long-term development of their own， so explore the thermal power plant desulfurization process saving energy is very important. On the status of the desulfurization of power plants were analyzed based thermal power plant desulfurization technology of energy saving needs， from application of the drive system in thermal power plant desulfurization of thermal power plant applications and how to use limestone - gypsum wet FGD technology to achieve expand the specific energy consumption analysis for this purpose.

Key words： thermal power plant； energy saving； sulfur dioxide； environmental

參考文獻(xiàn)

[1]張蓓佳.煤礦企業(yè)節(jié)能減排動(dòng)力機(jī)制及體系構(gòu)建研究[D].北京：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，2013.

[2]孟磊.大型循環(huán)流化床機(jī)組節(jié)能優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)研究[D].北京：華北電力大學(xué)，2013.

[3]肖偉聯(lián).恒運(yùn)電廠煙氣脫硫半干法改濕法技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析[D].廣州：華南理工大學(xué)，2012.

[4]徐欣欣，王琳，趙永祿.變頻器在煙氣脫硫系統(tǒng)中節(jié)能降耗的應(yīng)用[J].創(chuàng)新技術(shù)，2013（05）.

〔編輯：白潔〕

Improved Thermal Power Plant Desulfurization Energy Saving Technologies

Luo Peng

Abstract： In today's increasingly globalized development， energy conservation has become a hot issue throughout the community-wide concern. Coal-fired thermal power plants as an important manufacturing enterprises， the desulfurization efficiency and energy saving effect of desulfurization process not only to the country's environmental problems， but also have an impact on long-term development of their own， so explore the thermal power plant desulfurization process saving energy is very important. On the status of the desulfurization of power plants were analyzed based thermal power plant desulfurization technology of energy saving needs， from application of the drive system in thermal power plant desulfurization of thermal power plant applications and how to use limestone - gypsum wet FGD technology to achieve expand the specific energy consumption analysis for this purpose.

Key words： thermal power plant； energy saving； sulfur dioxide； environmental