【摘要】隨著社會的發(fā)展和人民生活水平的提升，供熱和供電面積都在迅速增加，這在很大程度上滿足了人們需求，但也正是因為如此，環(huán)境問題更加突出，如何貫徹落實節(jié)能減排、做好環(huán)境保護工作已成為我們面臨的重要課題。文章對石灰石-石膏法脫硫濕法系統(tǒng)進行了能耗分析，介紹了影響濕法煙氣脫硫效率的因素，在此基礎(chǔ)上，對脫硫濕法系統(tǒng)節(jié)能運行措施和效果做出了探討。

【關(guān)鍵詞】石灰石-石膏法；濕法煙氣脫硫；節(jié)能措施；煙氣系統(tǒng)；吸收系統(tǒng)

二氧化硫是我國環(huán)境污染的主要來源，其中火電二氧化硫排放量占我國二氧化硫排放總量的50%以上，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2010年底我國電力總裝機容量為9.5億KW，火電就占了7億KW，而瞻觀我國能源結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀和特點，火電仍然是未來供熱、供電的主要來源，也就是說，我國二氧化硫排放量仍會呈現(xiàn)增長趨勢。由此可見，我國面臨著嚴峻的環(huán)境問題，而節(jié)能減排、環(huán)境保護的落實工作難度也將會增加。石灰石-石膏法脫硫是我國目前針對二氧化硫污染的最為有效的脫硫措施，隨著環(huán)境標準的不斷提升，該方法也逐漸得以強化。筆者主要在對石灰石-石膏法脫硫濕法系統(tǒng)進行能耗分析的基礎(chǔ)上，探討系統(tǒng)節(jié)能運行措施和效果，試圖使企業(yè)實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益雙收。

1.石灰石-石膏法脫硫濕法系統(tǒng)能耗分析

要想實現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能運行的優(yōu)化，首先就應(yīng)當對濕法脫硫系統(tǒng)進行能耗分析，以準確掌握系統(tǒng)能耗分布狀態(tài)。通過能耗分析，明確能耗瓶頸，這樣才能找出節(jié)能降耗重點所在。某廠采用的是300MW的燃煤機組，系統(tǒng)主要由增壓風機系統(tǒng)、漿液循環(huán)泵、石灰石磨制系統(tǒng)等組成，該廠濕法脫硫系統(tǒng)的主要電負荷除了上述三個6000V高壓電耗系統(tǒng)外，還包括氧化風機、吸收塔上層攪拌器、石膏漿液排出泵、真空泵、工藝水泵這些380V低壓電耗系統(tǒng)，其中高壓電耗實際功耗為4012KW，低壓電耗實際功耗為807KW，高壓電耗占總功耗的83.25%，可見，如何將6000V高壓設(shè)備的電耗降到最低是控制整個濕法脫硫系統(tǒng)能耗的重點。

2.影響濕法煙氣脫硫效率的因素

影響濕法煙氣脫硫效率的因素主要來自于煙氣側(cè)和吸收液側(cè)。煙氣系統(tǒng)的實際運行中，室外溫度并非一直處于穩(wěn)定狀態(tài)，隨著室外溫度的變化，鍋爐負荷也必然會出現(xiàn)一定變化，而煙氣溫度、煙氣流速、煙氣二氧化硫質(zhì)量濃度、煙氣飛灰都將會隨著鍋爐負荷的變化而有所變化，這些會在不同程度上對濕法脫硫系統(tǒng)的脫硫效率產(chǎn)生影響。吸收系統(tǒng)在運行中吸收液來源、吸收液流量、吸收液飽和度、吸收液滯留時間以及液氣比也會出現(xiàn)變化，這些變化也會影響脫硫效率，通常吸收液即石灰石漿液的純度越高，二氧化硫就越容易吸收，并能夠產(chǎn)生較為優(yōu)質(zhì)的脫硫石膏，而石灰石粒度越小，有效反應(yīng)面積就越大，脫硫效率和質(zhì)量就會越高。

在液氣比方面，其與系統(tǒng)脫硫效率之間的關(guān)系可用下式表示：

式中，η為脫硫效率，a為吸收速率系數(shù)，q為吸收液噴淋量，qg為煙氣處理量。在相同煙氣流速下，液氣比越大，脫硫效率也會越大。而事實上，當液氣比達到一定程度后，脫硫效率就不會有顯著的提升。

3.石灰石-石膏法脫硫濕法系統(tǒng)節(jié)能運行的措施和效果分析

3.1 煙氣系統(tǒng)的節(jié)能運行措施和效果

在設(shè)計階段，最為關(guān)鍵的是對整個煙氣系統(tǒng)的阻力降進行合理估算，合理選擇系統(tǒng)參數(shù)，拿增壓風機來說，其煙氣流量參數(shù)主要由主機系統(tǒng)負荷煙氣量決定，但是由于濕法脫硫系統(tǒng)沒有主動調(diào)節(jié)的空間，所以在進行這部分的優(yōu)化設(shè)計時應(yīng)當保證前期參數(shù)選取與主機系統(tǒng)匹配的合理性。濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的阻力降主要有煙道阻力、吸收塔阻力、無GGH阻力等，在煙道阻力方面，包括沿程阻力以及局部阻力，所以，要想將煙道阻力降到最低，首先就要對煙道走向進行優(yōu)化設(shè)計，選擇最為合適的煙道截面形式和煙氣流速，可在煙道內(nèi)局部設(shè)置導流板；通常，對于煙道走向的確定可根據(jù)實際工程項目特點和設(shè)計總圖布置，盡可能將煙道長度縮短，并減少轉(zhuǎn)彎特別是急轉(zhuǎn)彎數(shù)量；煙道截面形式也需根據(jù)具體情況來確定是采用矩形截面形式還是圓形截面形式，實踐表明，減小煙氣系統(tǒng)阻力方面，在流速不變、煙道截面面積相同、其他條件也不變的情況下，圓形煙道比矩形煙道的阻力約小18.5%。

在煙氣系統(tǒng)實際運行中，要合理控制煙氣溫度和流速，及時對吸收塔入口的二氧化硫質(zhì)量濃度進行檢測，并最大限度降低煙氣中的飛灰。首先，煙氣系統(tǒng)在低溫情況下有利于吸收塔中二氧化硫的吸收，對于濕法脫硫系統(tǒng)來說，應(yīng)當使煙氣首先經(jīng)過換熱器進行降溫后才能進入吸收塔，之后經(jīng)過煙氣再熱器升溫，最后煙氣進入煙囪排入大氣之中。但是同時也應(yīng)認識到過低的煙氣溫度也不利于提升二氧化硫吸收效率，甚至會帶來煙道的腐蝕，最好將經(jīng)過換熱器后的煙氣溫度控制在高于露點的15℃左右，并將煙囪出口煙氣流速控制在15-20m/s，從而避免冷空氣向煙囪中倒灌。較大的煙氣流速能夠有效減小吸收塔截面積，對于降低循環(huán)泵能耗和工程成本也具有重要作用，但為了避免吸收液出現(xiàn)溢出或煙氣帶水流動的情況，煙氣流速不應(yīng)過大，最好控制在3-5m/s。另外，若煙氣中的飛灰含量過大，不但會降低脫硫效率，還會造成噴頭的堵塞，所以應(yīng)在脫硫系統(tǒng)中裝設(shè)高可靠性的除塵設(shè)備，將系統(tǒng)入口粉塵質(zhì)量濃度控制在200mg/m3以下。

3.2 吸收系統(tǒng)的節(jié)能運行措施和效果

濕法脫硫系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化的另一個關(guān)鍵點是循環(huán)泵的節(jié)能優(yōu)化，在整個脫硫系統(tǒng)中，吸收塔是最為核心的部分，所以在進行優(yōu)化設(shè)計中必須確保系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性，使系統(tǒng)具備較高的脫硫效率，對于各項設(shè)計參數(shù)的確定也需要結(jié)合節(jié)能環(huán)保要求和工程具體特點。

在吸收系統(tǒng)運行過程中，應(yīng)控制好吸收液純度、液氣比、吸收液PH值、吸收液飽和度以及吸收液滯留時間。吸收液的純度越高、石灰石粒徑越小，二氧化硫越易被吸收，但同時也應(yīng)考慮到成本問題和能耗的上升問題，可將吸收液純度控制在90%以上，石灰石粒徑保持在48-74um。對于液氣比的確定，應(yīng)綜合考慮設(shè)備造價、設(shè)備能耗以及吸收塔阻力等問題，對于濕法脫硫系統(tǒng)來說，較為適宜的液氣比為10-12L/m3。吸收液的PH值不應(yīng)過高也不應(yīng)過低，過高會導致石灰石顆粒表面出現(xiàn)結(jié)晶，過低則會使吸收液具有較強腐蝕性，所以必須選擇最為合適的PH值，保證石灰石-石膏法脫硫濕法系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定、節(jié)能地運行。此外，為了避免吸收液過飽和使系統(tǒng)產(chǎn)生結(jié)垢，應(yīng)將吸收液過飽和度控制在110-130%，脫硫系統(tǒng)停滯時間保持在12h-24h則能夠提升吸收液利用率，并利于石膏顆粒的脫水處理。

4.結(jié)束語

總之，石灰石-石膏法脫硫濕法系統(tǒng)所涉及的設(shè)備數(shù)量和種類較多，為了達到工作目標，有些設(shè)備甚至需要24小時不間斷地運行，我們應(yīng)當不斷總結(jié)實踐經(jīng)驗，優(yōu)化設(shè)備運行方式，在保證脫硫達標排放的同時，力爭節(jié)能成效最大化。濕法脫硫系統(tǒng)節(jié)能的重點是降低高壓負荷能耗，必須從系統(tǒng)設(shè)計、運行兩個階段優(yōu)化系統(tǒng)的設(shè)計和運行，保證煙氣系統(tǒng)和吸收系統(tǒng)的運行能夠獲得良好的節(jié)能效果，使企業(yè)在實現(xiàn)社會效益目標的同時經(jīng)濟負擔有所減輕，并創(chuàng)造一定的經(jīng)濟效益。相信隨著科技的不斷發(fā)展，石灰石-石膏法脫硫濕法系統(tǒng)將會得到進一步改造，更多的先進脫硫工藝在工業(yè)實踐中的推廣和應(yīng)用價值也會越來越高。

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