秦 凱，朱旭玲

（國能榆次熱電有限公司，山西 晉中 030600）

引言

社會經(jīng)濟與科技的發(fā)展在帶動各行各業(yè)進步的同時，也引發(fā)了環(huán)境污染問題。為了促進社會的健康發(fā)展，不斷提高人們的生活質(zhì)量，國家開始重視對生態(tài)環(huán)境的保護與建設(shè)。隨著環(huán)保指標(biāo)的不斷升高，燃煤發(fā)電廠也要促進脫硫系統(tǒng)運行管理的精細(xì)化發(fā)展。由于脫硫系統(tǒng)十分復(fù)雜，涉及的設(shè)備眾多，濕法脫硫高能耗問題嚴(yán)重。因此，在最優(yōu)排放的基礎(chǔ)上怎樣優(yōu)化并改進脫硫系統(tǒng)的運行，從而降低廠用電率，成為濕法脫硫領(lǐng)域研究的重點。

1 發(fā)電廠1 000 MW機組脫硫系統(tǒng)的運行情況

據(jù)了解，我國某一燃煤發(fā)電廠在2018年和2019年全面落實了機組超凈排放工程，此工程涉及了高效脫硫技術(shù)、濕式電除塵器以及SCR脫硝系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整等領(lǐng)域，做到了排放優(yōu)于國家燃機標(biāo)準(zhǔn)，在白色煙羽及S2O3同步治理工作中取得了極佳的效果[1]。在實際運行中，為了全面滿足系統(tǒng)運行的標(biāo)準(zhǔn)要求，發(fā)電廠對增壓風(fēng)機、漿液循環(huán)泵等設(shè)備實施了擴容優(yōu)化。但是，隨著擴容工作的落實，脫硫廠用電率也大幅度升高。據(jù)統(tǒng)計，在2020年和2021年發(fā)電廠脫硫廠用電量分另為12 641萬kW·h、13 964萬kW·h，且呈現(xiàn)上升態(tài)勢。表1所示為2021年上半年發(fā)電廠脫硫廠用電率情況，脫硫廠用電率的均值都在1.00%以上。

表1 2021年1—6月份脫硫廠用電率情況

就目前來看，燃煤發(fā)電廠必須全面優(yōu)化脫硫運行模式，注重對系統(tǒng)設(shè)備的管理維護。只有這樣，設(shè)備廠用電率才能得到有效降低。

2 發(fā)電廠機組脫硫系統(tǒng)運行的有效優(yōu)化與改進

2.1 合理制定各漿液循環(huán)泵的組合方法并不斷創(chuàng)新

在機組脫硫系統(tǒng)運行的過程中，漿液循環(huán)泵會耗費大量的電量。不同漿液循環(huán)泵的功率并不相同，如若只是憑借工作人員以往的經(jīng)驗進行漿液循環(huán)泵的運行組合，勢必導(dǎo)致大量的電力資源浪費[2]。通過大量試驗與研究，發(fā)電廠制定并落實了漿液循環(huán)泵節(jié)能優(yōu)化對策，期間明確了處于不同負(fù)荷以及吸收塔進口SO2濃度的條件下的漿液循環(huán)泵運行組合形式，如實現(xiàn)循環(huán)泵組合的表單化。在實際工作中全面落實可視化管理，科學(xué)引導(dǎo)值班人員嚴(yán)格依據(jù)工作情況安排組合泵運行的開啟與停止。據(jù)實際檢驗發(fā)現(xiàn)，發(fā)電廠自從運用了此運行方法，漿液循環(huán)泵的耗電情況由最初的1 974 MW·h下降到了1 538 MW·h，其獲得了極佳的應(yīng)用效果。

2.2 基于漿液pH值自動化控制優(yōu)化智能控制管理

過去，漿液供給泵采用漿液量控制形式，通過操作人員手動設(shè)定漿液量來實現(xiàn)pH值的調(diào)節(jié)，操作人員的工作量大，在手動調(diào)節(jié)的過程中也大多憑借以往的運行作業(yè)經(jīng)驗，如若操作人員的工作經(jīng)驗不足，很容易導(dǎo)致漿液pH值出現(xiàn)大幅度振蕩情況，甚至?xí)?dǎo)致石灰石漿液輸送泵反復(fù)不斷地開啟、停止，從而浪費大量的電力資源。據(jù)詳細(xì)觀察與研究，在不影響潔凈排放的基礎(chǔ)上將入口SO2濃度以及煙氣量的乘積值作供漿量，借助pH值存在的偏差輸入PI控制器不斷緩解煙氣量與SO2變化而造成的波動問題，降低石灰石用量，球磨機設(shè)備的電耗也得到解決。

隨后,燃煤發(fā)電廠落實了相關(guān)管理流程，運用自動和人工控制相結(jié)合的控制方法，實現(xiàn)漿液pH值控制管理的常態(tài)化[3]。在低負(fù)荷條件下，因煙氣量相對較小，所用的漿液量也相對較低，如若漿液的流量未超過10 t/h，控制系統(tǒng)可采用手動形式，讓操作人員手動操作并管控漿液量。如若漿液的實際流量高出10 t/h，并已達到控制死區(qū)，控制系統(tǒng)會轉(zhuǎn)換到自動模式，可將漿液pH值全面控制在允許范圍內(nèi)，實現(xiàn)全負(fù)荷條件下的運行目標(biāo)。除此之外，發(fā)電廠對于運行系統(tǒng)要落實吹掃作業(yè)。在吹掃作業(yè)后，值班人員要將調(diào)節(jié)模式轉(zhuǎn)換到自動，同時也要負(fù)責(zé)運行調(diào)整工作，有效解決自動控制系統(tǒng)無法解決的問題，系統(tǒng)存在的應(yīng)對能力不足的弊端也能得以彌補。

2.3 基于月度目標(biāo)全面細(xì)化管理目標(biāo)

合理開展統(tǒng)籌管理工作，發(fā)電廠能制定出更為精細(xì)化的管理機制，結(jié)合月度目標(biāo)也能明確SO2排放濃度的每日控制指標(biāo)[4]。在實際工作期間，環(huán)保部門的工作人員每天都要查看SO2的排放數(shù)據(jù)情況，還要將排放情況與月度指標(biāo)進行對比，再依據(jù)指標(biāo)差值制定每日控制指標(biāo)。操作人員要詳細(xì)做好記錄工作，將每小時SO2排放濃度以表格的形式呈現(xiàn)出來，并科學(xué)計算后續(xù)的控制目標(biāo)值，將以往的控制月度均值方法轉(zhuǎn)換成控制每小時的排放濃度。采用這種控制策略，后續(xù)值班人員可結(jié)合上一班次的具體情況落實相應(yīng)的控制對策。在工作中，如果SO2排放濃度超出了目標(biāo)值，值班人員便可依據(jù)全天平均值合理判斷，從而決定是否調(diào)整控制對策。

2.4 有效控制球磨機耗電量

在系統(tǒng)設(shè)備運行過程中，球磨機連續(xù)運轉(zhuǎn)會耗費大量的制漿量，要想降低廠用電率，要盡可能縮減球磨機的運轉(zhuǎn)時間。發(fā)電廠要合理管控石灰石的給料量，可提升機器的運轉(zhuǎn)工作效率。球磨機入口的石灰石供給量是借助稱重皮帶進行計量的，在實際運行期間，石灰石給料量要控制在25 t/h以上，期間不可隨意調(diào)整給料量。這樣，不僅能確保球磨機高效、穩(wěn)定地運行，還能避免受到給料少等因素的影響，出現(xiàn)延長運行時限的問題。此外，如若石灰石漿液罐中的液位已達6 m，便可終止球磨機運行。如若液位＜3 m，便可開啟球磨機設(shè)備。

2.5 合理運用先進技術(shù)，做好過程管理工作

針對脫硫系統(tǒng)存在的煙氣加熱器積灰與腐蝕等問題，發(fā)電廠要不斷提升風(fēng)機設(shè)備的運行效率，并大幅降低用電率。通過深入調(diào)研，發(fā)電廠在煙道尾部科學(xué)設(shè)置了氟塑料換熱器，由于此技術(shù)在我國機組研究領(lǐng)域涉及很少，為了確保氟塑料換熱器能安全、穩(wěn)定運行，發(fā)電廠還要采取一系列措施強化過程管理。首先，發(fā)電廠要科學(xué)落實過程參數(shù)統(tǒng)計分析機制，在集控系統(tǒng)中加設(shè)報警功能，如若畫面中出現(xiàn)黃字并不斷閃爍，這就代表著運行參數(shù)即將或已經(jīng)達到設(shè)定的上、下限值。若出現(xiàn)紅字報警，則意味著設(shè)備參數(shù)已經(jīng)超出了設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)，操作人員需對設(shè)備進行全面的檢查。其次，為了確保脫硫系統(tǒng)設(shè)備能穩(wěn)定、有序地運行，發(fā)電廠還要注重對工作人員的培訓(xùn)教育，通過邀請專業(yè)的工程師為工作人員定期授課，讓工作人員掌握氟塑料的使用特點、掌握巡檢工作的要點內(nèi)容，如何通過補水泵啟停次數(shù)以及壓力情況合理判斷換熱器的運行狀況。只有做好上述工作，氟塑料換熱器的實際運行水平才會大幅提升。

3 實施效果

3.1 經(jīng)濟效益

隨著精細(xì)化管理工作的落實，截至2021年下半年，機組脫硫廠用電率如表2所示。

表2 2021年7—12月脫硫廠用電率情況

由表2可知，發(fā)電廠1號機組脫硫廠用電率得到了明顯降低，2號機組脫硫廠用電率也降低了0.05%，2021年7—12月，2臺機組的發(fā)電量分別達到了27.65億kW·h、17.32億kW·h。從整體角度看，發(fā)電廠的用電量大幅降低，依據(jù)上網(wǎng)電價進行計算，發(fā)電廠可節(jié)約近200萬元，經(jīng)濟效益可觀。

3.2 社會效益

2021年，發(fā)電廠脫硫系統(tǒng)設(shè)備的投運率達100%，運行效率完成率也超過了95%，排放達標(biāo)率為100%[5]。3項大氣污染物環(huán)境稅應(yīng)繳納9 316 857元，期間共計減免4 183 956元，節(jié)支率在50%左右。這不僅有利于發(fā)電廠日常業(yè)務(wù)的開展，還實現(xiàn)了節(jié)能減排，為當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護與建設(shè)工作作出了巨大的貢獻。

4 結(jié)語

發(fā)電廠通過采用諸多管理措施，不僅降低了機組脫硫廠用電率，還有效解決了電廠跨專業(yè)存在的管理壁壘與孤島問題，不僅突破了以往工作中存在的系統(tǒng)設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督難度大的問題，還最大限度地提高了發(fā)電廠脫硫系統(tǒng)設(shè)備的運行管理能力。采用先進科技有效收集并處理相關(guān)信息，再進行充分利用，不僅實現(xiàn)了對系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)的定化、統(tǒng)一化管理，還科學(xué)構(gòu)建了一體化管理平臺，促進了管理工作向智能化、信息化方向發(fā)展。