循环流化床脱硫系统节能降耗措施浅谈

(整期优先)网络出版时间:2021-12-14
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循环流化床 脱硫系统节能降耗措施浅谈

戴志鹏

广东粤电云河发电有限公司 广东云浮 527328


摘要:简要介绍了广东粤电云河发电有限公司三期(即云浮发电厂C厂)2×300MW循环流化床锅炉在脱硫系统节能降耗的研究分析、措施、及效果,降低机组厂用电,提高经济指标,供国产同类型企业参考、借鉴。

关键词:循环流化床(CFB)、脱硫系统、节能降耗


一、前言

我国的能源构成以煤炭为主,其消费量占一次能源总消费量的70%左右,这种局面在今后相当长的时间内不会改变。火电厂以煤作为主要燃料进行发电,煤直接燃烧释放出大量SO2,造成大气环境污染,且随着装机容量的递增,SO2的排放量也在不断增加。节能降耗,加强环境保护工作是我国实施可持续发展战略的重要保证。


二、主要设备介绍

云河发电厂C厂5、6号机组(2×300MW循环流化床燃煤机组)整套脱硫工程系统,采用石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺,在设计煤种、锅炉最大连续工况(BMCR)、处理100%烟气量条件下,每套脱硫装置的脱硫率保证值均不小于95%。本系统采用一炉一塔进行脱硫的配置方案,共两套烟气脱硫装置。均不设置旁路烟道、脱硫增压风机和GGH。事故浆液系统、石膏脱水系统、废水处理系统和石灰石制浆系统公用。脱硫系统不设置烟气旁路,所有烟气直接进入吸收塔进行处理。脱硫后的净烟气直接排放到烟囱。脱硫吸收剂采用外购石灰石粉,通过罐车运输进厂,储存于石灰石粉仓中。石膏皮带脱水系统共设2套,每套脱水系统的生产能力满足本期2×300MW机组设计工况下石膏产量的75%。石膏储存采用石膏库形式,堆放容量为2台机组设计工况下,不小于5天的储存量。脱硫系统设置一套废水处理和排放系统,处理合格的清水用出水泵排放至电厂除灰系统,用于粉煤灰加湿等。脱硫系统工艺水接自主机工业水系统,冷却水来自脱硫工艺水系统。仪用压缩空气接自主机仪用压缩空气系统,杂用压缩空气接自主机杂用压缩空气系统。整个脱硫系统占地面积广、设备数量多,为了维持脱硫系统的正常运行,就要消耗大量的厂用电、石灰石和工艺水等生产资源,给发电成本造成不小的压力。因此,“以增加发电成本为代价、换取环境保护为目的”的脱硫系统就成为了节能降耗工作的重要突破口。根据多年的脱硫运行工作经验,现就如何实现脱硫系统节能降耗作以下几个方面的浅谈。


三、优化运行方式,保证经济运行。

吸收塔浆液循环泵是脱硫系统耗电功率巨大的6KV设备之一,可以通过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FGD开始运行时,首先启动1台浆液循环泵运行,等到系统各个设备运行正常之后,再根据负荷增加的需要来递增浆液循环泵的投运台数,最终在满负荷的状态下才全部投运3台浆液循环泵。在正常运行过程中,也可以视系统负荷的实际情况,相应减少浆液循环泵的投运台数(实际运行中是一备二用),以此减少厂用电的消耗。另外在脱水系统的投运中,在投运一套石膏脱水系统就可以满足出石膏要求的情况下,尽量不要投运两套脱水系统。在出石膏时也可通过调大石膏排浆泵输出频率尽量多的出石膏,等到石膏密度下降到一定低值时,就把脱水系统停下来,以节约厂用电。由于石膏密度上升的速度是比较缓慢的,因此这种运行方式的节能效果也是很可观的。在每次脱硫系统中、长期停运时,应该遵循以下的步骤进行:一是停运前,提前有计划地减少石灰石浆液的制备量,尽量在整套系统停运之前,把石灰石浆液箱里的浆液全部用完,剩下的少量浆液可以在冲洗过程中全部排到事故浆液箱储存备用;二是在系统停运之前,各个箱、罐、排水坑里的滤液水全部打到吸收塔充分利用,再由吸收塔在停运后排到事故浆液箱储存备用,然后把吸收塔和各箱、罐冲洗干净。这样做的结果,一是使剩余的石灰石浆液和滤液水得到充分利用,避免浪费;二是吸收塔和各箱、罐冲洗干净得到了保养;三是避免了吸收塔和各箱、罐、集水坑因储存有浆液或滤液水,使氧化风机和各个搅拌器长期运行,浪费厂用电。


四、及时消除设备缺陷,降低设备运行损耗。

事故浆液箱在脱硫系统大小修长期停运过程中的作用是举足轻重的,如果事故浆液箱不能正常使用,将造成两台吸收塔和各个箱、罐内的石灰石浆液及滤液水不能顺利排放、储存,使吸收塔和各箱、罐内的液位不能降低,致使氧化风机和多个搅拌器长期运行以及石灰石浆液、滤液水不能充分回收再利用,既增加了石灰石粉的消耗,又造成厂用电的浪费。因此,及时消除事故浆液返回泵的故障以及加快事故浆液返回系统管道改造,保证事故浆液箱的正常投运,对于节约生产资源来说是当务之急。另外,各排水坑泵由于设计原因以及输送介质浓度大等影响,经常使叶轮卡死或者管道堵塞,严重影响了运行过程中滤液水的正常排放,致使集水坑经常因为液位超高而溢流,既浪费滤液水又影响生产环境。因此,加强对集水坑泵的检修维护或技术改造,保证其正常运行也是很重要的。

在设备的实际运行中,浆液循环泵等主要设备存在着一些缺陷,这需要我们运行人员的工作必须做得更加细心。烟气脱硫吸收塔采用的浆液循环泵均为离心泵,循环泵过流部件的使用环境很恶劣。既有复杂的腐蚀环境,又有固体颗粒带来的磨损。石灰石中二氧化硅含量高、浆液浓度大、浆液pH值低、浆液泵转速快、叶轮材料不合适,均可能导致浆液泵过流部件磨损腐蚀。目前浆液循环泵普遍存在的主要问题及缺陷包括:机封磨损、泄漏,叶轮磨损、腐蚀等。及时发现缺陷消除缺陷,将是降低生产成本提高企业效益的有效途径。


五、深入技术改造,提高生产效益。

云浮发电厂C厂脱硫系统取消石膏转运皮带机是一个节能的成功改造例子。根据实际运行情况和现场分析,取消石膏转运皮带机,既简化石膏转运程序,又节约厂用电;另外,对吸收塔的PH计、密度计管道进行技术改造,既简化了日常操作的强度,又保证了更加精准的数据监视,为企业的生产效益提供了重要保障。


六、加强技术培训,促进节能降耗。

目前,火力发电厂脱硫系统作为一个新兴的专业,受到检修人员和部分运行人员脱硫专业技术缺乏以及脱硫专业技术指导资料匮乏等因素的影响,致使脱硫设备经常发生故障,脱硫系统不能在最佳状态下运行,造成了生产资源的浪费。因此,应该加强对脱硫专业人员的技术培训,才能保证脱硫系统的高效、经济运行,达到节能降耗的目的。


七、结语。

采取了以上几项节能措施以后,将使脱硫设备健康状况得到极大改善,规范、统一经济运行方式,提高工作人员的劳动技能、增强节能意识,保证脱硫系统正常稳定、高效经济地运行,最大限度地降低生产成本,拓宽了企业的节能降耗空间,促进节能降耗、节能增效工作取得更大的成绩。随着节能降耗工作的深入推进,我们第一线的脱硫工作者要不断进行多方面的探索研究,尽量找出经济可行的运行模式,在保证脱硫系统正常运行的前提下降低脱硫电耗,促进企业经济效益的提高。


参考文献:

[1] 王刚. 火电厂脱硫节能降耗技术的改进[J]. 科技创新与应用, 2016, 000(025):162-162

[2] 陶雷行, 卫建英. 湿法烟气脱硫节能运行与探讨[C]// 第四届火电行业化学(环保)专业技术交流会. 0