陳怡和+何建宇+趙秉南

摘要：隨著我國社會經(jīng)濟不斷發(fā)展，我國發(fā)電事業(yè)發(fā)展迅速，無論是發(fā)電企業(yè)規(guī)模，還是企業(yè)發(fā)電能力，均得到了長足的發(fā)展和提高，其中火電廠作為我國主要的發(fā)電企業(yè)形式發(fā)展較為迅猛。另一方面，人們生態(tài)環(huán)境保護意識地提高以及世界生態(tài)環(huán)境的持續(xù)惡化，相應(yīng)提高了對于火電廠脫硫減排的實際要求。筆者從火電廠脫硫減排現(xiàn)狀入手，就其技術(shù)改進策略，發(fā)表幾點看法，以供相關(guān)單位及人員參考。

關(guān)鍵詞：火電廠；脫硫處理；節(jié)能減耗；技術(shù)改進；對策

我國是能源消耗大國，由于在社會經(jīng)濟發(fā)展初期，對于環(huán)保缺乏應(yīng)有的重視，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境破壞嚴重，進而引發(fā)了一系列的生態(tài)污染問題?；痣姀S既是主要的能源生產(chǎn)企業(yè)，也是重要的能源消耗企業(yè)，在燃煤發(fā)電過程中，不可避免地產(chǎn)生大量的二氧化硫氣體，如不能對其進行科學(xué)、有效的處理，就會造成嚴重的空氣污染問題，甚至影響人們的正常生活?？沙掷m(xù)發(fā)展背景下，加強火電廠的脫硫節(jié)能控制，是火電廠實現(xiàn)自身良性發(fā)展的必然。因此，從火電廠脫硫節(jié)能技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀入手，針對性地探討脫硫技術(shù)改進策略，具有重要的現(xiàn)實意義。

一、火電廠脫硫節(jié)能技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

隨著我國發(fā)電事業(yè)不斷發(fā)展，火電廠脫硫技術(shù)發(fā)展迅速，并在實際應(yīng)用過程中，取得了一定的成果。目前，火電廠應(yīng)用的脫硫節(jié)能技術(shù)主要有脫硫除塵一體化法、半干法、煙氣循環(huán)流化床法、石灰石-石膏法、海水脫硫法、以及活性焦吸附法等方法，上述方法均可達到相應(yīng)的脫硫節(jié)能要求，并且仍有高效、先進的脫硫處理方法被不斷的提出。我國火電發(fā)電企業(yè)中石灰石-石膏濕法的應(yīng)用最為廣泛，據(jù)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，我國約有93.0%的火力發(fā)電企業(yè)使用這一方法進行后期的脫硫節(jié)能處理。部分火力發(fā)電廠為進一步提高自身脫硫處理效果，同時使用兩種脫硫技術(shù)進行脫硫。從火電廠經(jīng)營管理的角度分析，脫硫處理是火電廠生產(chǎn)運行必不可少的工藝環(huán)節(jié)，但同時也需要加強這一環(huán)節(jié)的經(jīng)濟性控制，確保有效脫硫的基礎(chǔ)上，盡量降低脫硫處理的能源消耗，從而提高火力發(fā)電生產(chǎn)的綜合效益，實現(xiàn)企業(yè)良性的可持續(xù)發(fā)展。

二、火電發(fā)電企業(yè)脫硫環(huán)節(jié)中的節(jié)能措施分析

增壓風(fēng)機是火電廠脫硫處理環(huán)節(jié)的關(guān)鍵性設(shè)備，其能耗量約占整個脫硫能耗的50.0%～60.0%，因此，加強對增壓風(fēng)機的節(jié)能控制，對于降低火電廠脫硫處理整體能耗意義重大。通常情況下，增壓風(fēng)機設(shè)備出入口風(fēng)量控制采用節(jié)流調(diào)節(jié)的方式實現(xiàn)，進而改變管道實際對應(yīng)的特性曲線。雖然這種調(diào)節(jié)方式可以達到控制調(diào)節(jié)的目的，但整體能耗巨大，能源浪費情況嚴重。

本文針對增壓風(fēng)機調(diào)節(jié)能耗過大問題，提出了使用變頻器改進增壓風(fēng)機調(diào)節(jié)方式的解決方案，方案具體內(nèi)容如下：使用變頻器改變傳統(tǒng)的節(jié)流調(diào)節(jié)模式為變頻調(diào)節(jié)模式，從而通過控制風(fēng)機轉(zhuǎn)速的方式，達到改變風(fēng)機特性曲線的目的，最終實現(xiàn)對風(fēng)機設(shè)備的調(diào)節(jié)。管道特性一定的條件下，設(shè)備耗電量與轉(zhuǎn)速冪次方成正比，因此，改變設(shè)備調(diào)節(jié)模式為變頻控制可以達到良好的節(jié)能降耗效果。變頻調(diào)節(jié)模式下，電機能耗功率計算公式如下：N=（n/n0）3N0

上述公式中，N表示變頻調(diào)節(jié)模式下的電量消耗量；n表示變頻模式下的風(fēng)機轉(zhuǎn)速；n0表示額定轉(zhuǎn)速；N0表示額定轉(zhuǎn)速條件下風(fēng)機的實耗電量。改為變頻調(diào)節(jié)后，設(shè)備運行節(jié)能值，可使用如下公式計算：△N=N0-（n/n0）3N0

由上式可得，變頻調(diào)節(jié)模式下，設(shè)備的節(jié)電百分數(shù)α表示如下：α=（1-n3/n03）×100%

假定增壓風(fēng)機改為變頻調(diào)節(jié)后的額定轉(zhuǎn)速控制降低至原先轉(zhuǎn)速的90.0%，則有此時節(jié)電百分數(shù)α=27.1%，如控制風(fēng)機轉(zhuǎn)速降低至80.0%，則有此時節(jié)電百分數(shù)α=48.4%。由此可得，改變變頻調(diào)節(jié)方法的節(jié)能效果明顯。

三、石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)概述

石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)是我國火電廠應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)，該技術(shù)屬于燃燒后脫硫處理技術(shù)，技術(shù)發(fā)展較為成熟，具有完成的技術(shù)實施體系。從脫硫?qū)嵺`應(yīng)用的角度分析，石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)具有運行穩(wěn)定、設(shè)備運行維護成本低、脫硫效果好等優(yōu)點，經(jīng)濟效益、生態(tài)效益以及社會效益良好。

從工藝處理單元組成的角度分析，其主要具有石膏脫水單元、吸收氧化單元、漿液制備單元、排放單元以及煙氣單元等工藝處理單元。石灰石-石膏濕法脫硫處理工藝的工藝流程如下：首先，鍋爐煙氣進入電除塵器進行除塵，隨后依次進入增加風(fēng)機和GGH換熱器，等待煙氣溫度降低至標(biāo)準值后，進入吸收塔。在吸收塔內(nèi)，煙氣由下向上運動，同時塔內(nèi)自身的循環(huán)漿液在泵動力驅(qū)動下，由上至下運動，二者以逆流接觸的形式充分接觸，并在接觸過程中完成對煙氣的洗滌。這一過程中，方向向上的漿液會經(jīng)過噴漿層的噴嘴持續(xù)進入吸收塔，從而達到二氧化硫、氟化氫、氯化氫以及三氧化硫的脫除目的。另一方面，由“強制氧化工藝”得到副產(chǎn)物半水亞硫酸鈣經(jīng)過空氣氧化制成石膏備用。

在實際脫硫處理過程中，循環(huán)漿液經(jīng)過噴嘴時是霧化狀態(tài)，其目的時增加氣體與液體的有效接觸面積，促進反映的完全進行。石灰石與二氧化硫接觸產(chǎn)生石膏，這一反應(yīng)在吸收塔內(nèi)重復(fù)進行，最終達到脫硫處理的目的。吸收塔內(nèi)產(chǎn)生的石膏和凈化處理后的煙氣會分別進去石膏脫水系統(tǒng)和除霧器。

石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)的節(jié)能優(yōu)勢主要表現(xiàn)如下：一，在脫硫處理過程中，該方法使用了高速氣流設(shè)計，從而強化了物質(zhì)間具有的傳遞能力，降低了生產(chǎn)能耗及成本；二，改技術(shù)實現(xiàn)了脫硫處理與降壓間的關(guān)系平衡，有效提高了系統(tǒng)反應(yīng)效率；三，吸收塔內(nèi)設(shè)置有相應(yīng)液體再分配裝置，有效提高了脫硫效率；四，該技術(shù)產(chǎn)生的副產(chǎn)物在脫硫處理中循環(huán)使用。

結(jié)語：

綜上所述，火電廠應(yīng)積極采用變電器改造方案和石灰石-石膏濕法環(huán)保脫硫技術(shù)，提高自身脫硫處理效率，降低脫硫處理成本，從而提高自身經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和設(shè)備效益，促進企業(yè)的進一步發(fā)展。

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