超凈排放1000MW機(jī)組脫硫系統(tǒng)廠用電運(yùn)行分析及應(yīng)對(duì)策略

江 賀，楊朋雨

（蘇州吳中綜合能源有限公司，江蘇 蘇州 215124）

1 脫硫系統(tǒng)廠用電完成情況

2018年某2×1000MW電廠累計(jì)完成發(fā)電量1028173.8萬(wàn)千瓦時(shí)，其中綜合廠用電量46760.4萬(wàn)千瓦時(shí)，全廠綜合廠用電率4.548%，全廠兩臺(tái)機(jī)組脫硫系統(tǒng)累計(jì)廠用電量9906.692萬(wàn)千瓦時(shí)，全廠脫硫系統(tǒng)綜合廠用電率0.9635%，占全廠綜合廠用電率的21.2%，超過(guò)全廠綜合廠用電率的五分之一。

2 脫硫各個(gè)輔機(jī)耗電量分析

根據(jù)脫硫系統(tǒng)主要輔機(jī)運(yùn)行情況，對(duì)脫硫系統(tǒng)所有10kV輔機(jī)和各個(gè)380V脫硫段耗電量進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如表1。

表1 脫硫輔機(jī)耗電情況

根據(jù)上表對(duì)脫硫系統(tǒng)主要輔機(jī)耗電量進(jìn)行分析如下。

根據(jù)全年兩臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行情況，1號(hào)機(jī)運(yùn)行317天，共7608h，2號(hào)機(jī)運(yùn)行天數(shù)275天，共6600h，根據(jù)脫硫吸收塔6臺(tái)漿液循環(huán)泵布置，A、B、C為前塔3臺(tái)漿液循環(huán)泵，D、E、F為后塔三臺(tái)漿液循環(huán)泵，其中A-D、E、F漿液循環(huán)泵對(duì)應(yīng)的功率為1000、1250、1120kW，各個(gè)泵對(duì)應(yīng)的額定電流為67.6、84.4、75.7A，前塔三臺(tái)泵及后塔D泵均為小泵，后塔E泵為最大出力泵，F(xiàn)泵出力介于小泵和最大出力泵之間，根據(jù)各個(gè)泵的實(shí)際運(yùn)行電流，估算各個(gè)漿液循泵的運(yùn)行時(shí)間如下：1A漿液循環(huán)泵年運(yùn)行7248h，1B漿液循環(huán)泵年運(yùn)行3673h，1C漿液循環(huán)泵年運(yùn)行7007h，1D漿液循環(huán)泵年運(yùn)行4922h，1E漿液循環(huán)泵年運(yùn)行5249h，1F漿液循環(huán)泵年運(yùn)行4463h。根據(jù)1號(hào)脫硫吸收塔各個(gè)漿液循環(huán)運(yùn)行小時(shí)可以分析，1號(hào)脫硫吸收前塔1A、1C泵基本全年長(zhǎng)時(shí)間保持連續(xù)運(yùn)行，后塔三臺(tái)漿液循環(huán)泵運(yùn)行時(shí)間差不多，其中1E泵作為最大出力泵，運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)。1B泵作為前塔中間泵，全年運(yùn)行小時(shí)最短。同理，分析2號(hào)脫硫吸收塔漿液循環(huán)泵年運(yùn)行小時(shí)如下：2A漿液循環(huán)泵年運(yùn)行6307h，2B漿液循環(huán)泵年運(yùn)行3389h，2C漿液循環(huán)泵年運(yùn)行7017h，2D漿液循環(huán)泵年運(yùn)行4208h，2E漿液循環(huán)泵年運(yùn)行4800h，2F漿液循環(huán)泵年運(yùn)行3500h。

通過(guò)分析兩臺(tái)脫硫吸收塔共12臺(tái)漿液循環(huán)泵的年運(yùn)行時(shí)間，可以看出脫硫吸收塔前后塔的布置和基本運(yùn)行方式。機(jī)組低負(fù)荷低硫分基本采取前塔兩臺(tái)漿液循環(huán)泵，后塔1臺(tái)大泵或2臺(tái)漿液循環(huán)泵。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷和硫分升高后，后塔采用1臺(tái)大泵運(yùn)行方式和一臺(tái)小泵運(yùn)行方式，當(dāng)高負(fù)荷高硫分時(shí)采取前塔三臺(tái)泵，后塔兩臺(tái)泵運(yùn)行方式。前塔A、C泵、后塔E泵年運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)，應(yīng)優(yōu)先安排進(jìn)行定檢維護(hù)。

2.1 制漿耗電量情況

全廠脫硫吸收塔石灰石漿液由兩臺(tái)濕式球磨機(jī)制備，其耗電量如下：#1濕式球磨機(jī)耗電224萬(wàn)千瓦時(shí)，#2濕式球磨機(jī)耗電256萬(wàn)千瓦時(shí)。全年脫硫系統(tǒng)共消耗石灰石133574.85噸，球磨機(jī)總耗電量504萬(wàn)千瓦時(shí)，制漿電耗為37.8kWh/t。全年球磨機(jī)運(yùn)行共6639小時(shí)，計(jì)算#1濕式球磨機(jī)下半年平均出力16.77t/h，#2濕式球磨機(jī)下半年平均出力21.22t/h，球磨機(jī)運(yùn)行出力偏小，未達(dá)到設(shè)計(jì)出力27t/h，濕式球磨機(jī)仍有較大節(jié)能優(yōu)化空間。

2.2 其它設(shè)備電耗

氧化風(fēng)機(jī)耗電情況：1A氧化風(fēng)機(jī)耗電303萬(wàn)千瓦時(shí)，1B氧化風(fēng)機(jī)耗電302萬(wàn)千瓦時(shí)，2A氧化風(fēng)機(jī)耗電245萬(wàn)千瓦時(shí)，2B氧化風(fēng)機(jī)耗電321萬(wàn)千瓦時(shí)。根據(jù)四臺(tái)氧化風(fēng)機(jī)耗電情況可知，1號(hào)爐兩臺(tái)氧化風(fēng)機(jī)耗電量基本相同，2號(hào)爐2B氧化風(fēng)機(jī)總耗電率比2A氧化風(fēng)機(jī)高，根據(jù)機(jī)組運(yùn)行小時(shí)數(shù)，2號(hào)機(jī)運(yùn)行小時(shí)是1號(hào)機(jī)組的86.75%，因此2號(hào)機(jī)氧化風(fēng)機(jī)耗電量也應(yīng)該是1號(hào)機(jī)氧化風(fēng)機(jī)的86.75%，實(shí)際計(jì)算2號(hào)機(jī)氧化風(fēng)機(jī)總耗電量為1號(hào)機(jī)氧化風(fēng)機(jī)總耗電量的93.54%，對(duì)比可知2號(hào)機(jī)氧化風(fēng)機(jī)耗電量偏高，應(yīng)分析原因進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，減少2號(hào)機(jī)氧化風(fēng)機(jī)耗電量。

真空皮帶機(jī)真空泵耗電情況如下：A真空泵耗電量744892千瓦時(shí)，B真空泵耗電量682778千瓦時(shí)。根據(jù)真空泵運(yùn)行電流大約為18A左右，估算真空泵的年運(yùn)行時(shí)間為：A真空泵年運(yùn)行小時(shí)2389小時(shí)，B真空泵年運(yùn)行小時(shí)為2190小時(shí)。全年兩臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行小時(shí)數(shù)為14208小時(shí)，由于廢水箱容積較小無(wú)法滿(mǎn)足兩臺(tái)真空皮帶機(jī)運(yùn)行，脫硫系統(tǒng)基本保持單臺(tái)真空皮帶機(jī)運(yùn)行，估算真空皮帶機(jī)年運(yùn)行率為32%，即全年有三分之一的時(shí)間脫硫系統(tǒng)真空皮帶機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)。

脫硫系統(tǒng)各個(gè)變壓器對(duì)應(yīng)380V段耗電量情況如下：1A脫硫變耗電454萬(wàn)千瓦時(shí)，1B脫硫變耗電201萬(wàn)千瓦時(shí)，2A脫硫變耗電416萬(wàn)千瓦時(shí)，2B脫硫變耗電132萬(wàn)千瓦時(shí)，01A脫硫公用變耗電85萬(wàn)千瓦時(shí)，01B脫硫公用變耗電45萬(wàn)千瓦時(shí)。脫硫低壓PC段及脫硫公用段主要負(fù)荷為脫硫系統(tǒng)各個(gè)攪拌器、水泵等低壓設(shè)備，根據(jù)上圖可知，A段和B段耗電量偏差大，A段耗電量是B段的兩倍，可以判斷各個(gè)脫硫380V低壓段兩段負(fù)荷分配不均，存在安全隱患，需根據(jù)情況調(diào)整各段負(fù)荷，保證各段負(fù)荷合理分配。

2.3 脫硫各個(gè)系統(tǒng)及設(shè)備耗電量情況分析

脫硫各個(gè)系統(tǒng)及設(shè)備的耗電量占比如下：漿液循環(huán)泵占比68%，低壓設(shè)備占比14%，氧化風(fēng)機(jī)占比12%，球磨機(jī)占比5%，真空泵占比1%。脫硫系統(tǒng)最大耗電用戶(hù)為漿液循環(huán)泵，因此合理優(yōu)化漿液循環(huán)泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)，減少漿液循環(huán)泵耗電量是降低脫硫系統(tǒng)耗電的最主要手段。脫硫系統(tǒng)各個(gè)低壓水泵、攪拌器等設(shè)備也是耗電大戶(hù)。氧化風(fēng)機(jī)的耗電占比總耗電的12%，加強(qiáng)監(jiān)視氧化風(fēng)機(jī)運(yùn)行情況，及時(shí)進(jìn)行氧化風(fēng)機(jī)濾網(wǎng)清理，減少氧化風(fēng)機(jī)耗電量，也是減少脫硫系統(tǒng)電耗的重要手段。

3 全年脫硫系統(tǒng)運(yùn)行硫分分析

脫硫系統(tǒng)的耗電率與鍋爐的入爐煤硫分密切相關(guān)，脫硫吸收塔設(shè)計(jì)煤種入口脫硫吸收塔入口硫含量設(shè)計(jì)值為2386mg/Nm3,校核煤種吸收塔入口硫份設(shè)計(jì)值為3541mg/Nm3。統(tǒng)計(jì)1號(hào)爐全年吸收塔入口硫平均值為2247mg/Nm3,2號(hào)機(jī)脫硫吸收塔全年入口硫平均值為2190mg/Nm3，全年脫硫吸收塔入口硫份在設(shè)計(jì)值內(nèi)，滿(mǎn)足吸收塔效率要求。

根據(jù)全年機(jī)組每日負(fù)荷和每日脫硫耗電情況進(jìn)行對(duì)比分析如下：

3.1 單機(jī)運(yùn)行期間機(jī)組單日發(fā)電量與脫硫耗電量情況

隨著單日發(fā)電量的升高，脫硫系統(tǒng)單日耗電量并未明顯增大，主要原因?yàn)椴煌?fù)荷入爐煤硫份不同。全年單機(jī)運(yùn)行期間脫硫耗電量高的都與機(jī)組啟動(dòng)相關(guān)，做好機(jī)組啟動(dòng)時(shí)脫硫系統(tǒng)節(jié)能時(shí)關(guān)鍵。統(tǒng)計(jì)單機(jī)運(yùn)行期間日均發(fā)電量為1797萬(wàn)千瓦時(shí)，日平均負(fù)荷率74%，脫硫日均耗電量17萬(wàn)千瓦時(shí)，脫硫廠用電率：0.973%。

3.2 雙機(jī)運(yùn)行期間單日機(jī)組發(fā)電量與脫硫耗電量情況

全年雙機(jī)運(yùn)行233天，日平均負(fù)荷率70.7%，平均日脫硫耗電量31萬(wàn)千瓦時(shí)，脫硫平均廠用電率：0.918%。

綜上分析，單機(jī)運(yùn)行期間機(jī)組負(fù)荷率高于雙機(jī)運(yùn)行，但單機(jī)運(yùn)行期間脫硫耗電率較單機(jī)運(yùn)行期間脫硫耗電率高，主要原因?yàn)閱螜C(jī)運(yùn)行期間停運(yùn)機(jī)組脫硫設(shè)備耗電量計(jì)入運(yùn)行機(jī)組脫硫耗電量，因此單機(jī)運(yùn)行期間盡快停運(yùn)設(shè)備，特別是機(jī)組啟停期間做好節(jié)能措施，盡量減少機(jī)組停運(yùn)后脫硫設(shè)備耗電量。

4 脫硫系統(tǒng)運(yùn)行節(jié)能調(diào)整方向

2018年全廠脫硫系統(tǒng)累計(jì)完成綜合廠用電率0.9635%，廠用電率偏高，脫硫系統(tǒng)存在很大的節(jié)能調(diào)整空間，主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行節(jié)能調(diào)整。

（1）合理優(yōu)化漿液循環(huán)泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)，漿液循泵耗電占整個(gè)脫硫系統(tǒng)耗電的68%，耗電占比大。一是合理控制鍋爐入爐煤硫分，機(jī)組低負(fù)荷時(shí)多燃用高硫分煤種，高負(fù)荷燃用低硫分煤種，在盡可能的多燒高硫煤基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)低負(fù)荷時(shí)脫硫吸收塔入口硫份不低，在高負(fù)荷時(shí)吸收塔硫分小，機(jī)組盡可能保持四臺(tái)漿液循環(huán)泵運(yùn)行，盡量避免五臺(tái)及六臺(tái)漿液循環(huán)泵運(yùn)行工況。二是根據(jù)機(jī)組負(fù)荷和硫分變化情況，及時(shí)調(diào)整各個(gè)不同硫份磨煤機(jī)出力，保證脫硫吸收塔入口硫分波動(dòng)小。及時(shí)根據(jù)機(jī)組每日負(fù)荷曲線，提前調(diào)整機(jī)組PH控制，盡快的進(jìn)行漿液循環(huán)泵大泵和小泵之間的切換，合理的調(diào)整漿液循環(huán)泵運(yùn)行方式，節(jié)省漿液循環(huán)泵耗電量。

（2）機(jī)組單機(jī)運(yùn)行期間占全年天數(shù)的三分之一單機(jī)運(yùn)行期間做好停運(yùn)機(jī)組的設(shè)備節(jié)能工作，特別是機(jī)組啟停期間。機(jī)組停爐吹掃后及時(shí)安排停運(yùn)漿液循環(huán)泵，機(jī)組鍋爐點(diǎn)火前盡量減少漿液循環(huán)泵運(yùn)行時(shí)間，盡可能減少機(jī)組啟停造成的脫硫系統(tǒng)耗電量增大。

（3）加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)，確保脫硫系統(tǒng)各設(shè)備良好運(yùn)行。脫硫吸收塔漿液循環(huán)泵入口濾網(wǎng)經(jīng)常堵塞，導(dǎo)致運(yùn)行中電流虛高。濕式球磨機(jī)給料量出力明顯偏小，濕式球磨機(jī)電耗偏大。2號(hào)機(jī)氧化風(fēng)機(jī)年耗電量較1號(hào)機(jī)偏大，脫硫吸收塔各個(gè)攪拌器電流偏差較大等現(xiàn)象說(shuō)明需要加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)質(zhì)量，查找設(shè)備運(yùn)行電流偏高原因，確保設(shè)備經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。