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淺談煙氣脫硫系統(tǒng)中合理利用能源的技術(shù)措施論文
引言
火力發(fā)電行業(yè)是排放SO2的主要行業(yè)，濕式石灰石- 石膏脫硫技術(shù)是目前國內(nèi)火力發(fā)電廠中應(yīng)用最為廣泛的一種煙氣脫硫技術(shù)。目前，隨著國家對火電廠煙氣排放環(huán)保要求的逐漸提高，要求脫硫裝置必須要與主機組同時運行，脫硫裝置的投運率也隨之大幅度提高。中國濕法脫硫裝置的工藝流程復(fù)雜、設(shè)備較多，因此，當脫硫裝置投入運行時，在保證SO2達標排放滿足環(huán)保要求的前提下，以節(jié)能減排為目標，對脫硫裝置進行系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計和合理運行具有十分重要的意義，更可以充分體現(xiàn)“節(jié)約資源和保護環(huán)境”的基本國策。
1 合理利用能源的設(shè)計措施
1.1 選擇合理工藝系統(tǒng)
a) 采用優(yōu)化的給水系統(tǒng)。石灰石漿液采用工藝水配漿，吸收塔補水直接采用工藝水，節(jié)約電耗;b) 設(shè)備沖洗水、設(shè)備排空水，排入地溝、地坑，循環(huán)利用。設(shè)備冷卻水采用閉式冷卻水，從主廠房引接，冷卻設(shè)備后的冷卻水回水，返回主體冷卻水系統(tǒng)，循環(huán)利用。經(jīng)處理后的脫硫廢水，可引入電廠除灰系統(tǒng)，直接回用，實現(xiàn)零排放;c) 汽水管道設(shè)計中，輸送介質(zhì)的流速范圍選擇應(yīng)符合現(xiàn)行標準規(guī)范要求，流體輸送過程中的阻力損失應(yīng)小于允許值，減少局部阻力損失，節(jié)約電耗;d) 對煙道系統(tǒng)與管道布置進行優(yōu)化，減少局部阻力損失，降低增壓風機電耗;e) 脫硫煙氣系統(tǒng)取消GGH (Gas Gas Heate，煙氣再熱器)，提高脫硫系統(tǒng)的可利用率，同時減小了煙氣阻力，降低了增壓風機電耗;f) 增大吸收塔直徑，降低煙氣流速，降低吸收塔阻力與液位，降低循環(huán)泵揚程，節(jié)約循環(huán)泵和增壓風機電耗;g) 適當減小石灰石漿液箱、石膏緩沖箱容積，減小攪拌器功率，廢水旋流器給料箱采用特殊設(shè)計，取消攪拌器，節(jié)約電耗;h) 擋板門密封風機由電加熱改為蒸汽加熱或利用原煙氣加熱，節(jié)約電耗;i) 噴嘴選用空心錐式，降低噴嘴入口壓力，降低循環(huán)泵揚程，節(jié)約循環(huán)泵電耗;j) 提高脫硫裝置的脫硫率，減少凈煙氣SO2的排放濃度;k) 機組電子設(shè)備間和電氣繼電器室空調(diào)系統(tǒng)采用雙風機系統(tǒng)，有利于在春秋過渡季節(jié)最大限度地利用新風處理室內(nèi)負荷。電氣設(shè)備室夏季采用降溫通風系統(tǒng)維持室內(nèi)溫度，同時設(shè)計有事故排風系統(tǒng)兼做春秋過渡季節(jié)的排熱通風。當電氣設(shè)備室室外溫度達到設(shè)定溫度時，降溫通風系統(tǒng)停止運行，啟動事故通風機進行機械通風。中國冬季利用電氣設(shè)備散熱量維持室內(nèi)溫度;l) 電控樓控制室空調(diào)系統(tǒng)在夏季和冬季采用最小新風運行，節(jié)約系統(tǒng)冷、熱負荷。在春秋過渡季節(jié)采用擴大新風比例的調(diào)節(jié)方式，減少制冷壓縮機運轉(zhuǎn)時間，同時啟動事故排風機進行排風，以維持室內(nèi)正壓值。二樓采用變頻多聯(lián)空調(diào)系統(tǒng)，各使用區(qū)域既可單獨使用，也可以同時開啟，室外機根據(jù)室內(nèi)機使用臺數(shù)自動調(diào)整運行功率，實現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能運行;m) 合理選擇輔機設(shè)備的電動機容量，輔機設(shè)備的驅(qū)動電動機按規(guī)范要求選擇合適的功率，避免電機功率過大、低效率運行而增加能耗。各類風機、機泵等轉(zhuǎn)動設(shè)備所配的電動機應(yīng)選用節(jié)能高效型，提高電動機運行效率，減少系統(tǒng)電耗，節(jié)約能源;n) 在照明設(shè)計中，采用高效率照明設(shè)施，如燈具、光源、電子鎮(zhèn)流器和節(jié)能電感鎮(zhèn)流器等，充分降低裝置運行電耗;o) 經(jīng)濟合理地選擇電纜材質(zhì)和截面。選用合適的電纜材質(zhì)和適當放大截面，可大幅降低電纜線路能耗。
1.2 設(shè)備的選用
a) 配置動葉可調(diào)軸流式增壓風機，或采用靜葉可調(diào)變頻軸流式增壓風機，這兩種軸流風機具有高效區(qū)寬、調(diào)節(jié)效率高的特點，可有效降低脫硫煙氣系統(tǒng)的電耗;b) 泵采用高效節(jié)能的金屬泵，循環(huán)泵最高效率可達88%;c) 工藝水泵、除霧器沖洗水泵、漿液泵等采用變頻控制，根據(jù)負荷自動調(diào)節(jié)供電頻率及電機轉(zhuǎn)速，適應(yīng)脫硫用水的不均勻性，節(jié)約用電;d) 合理選擇膠帶輸送機及驅(qū)動電動機，以節(jié)約電耗;e) 低壓變壓器采用低損耗變壓器，以減少變壓器的銅耗、鐵耗，降低電廠運行費用;f) 采用先進的閉環(huán)控制優(yōu)化軟件，以閉環(huán)優(yōu)化為核心，將傳統(tǒng)控制系統(tǒng)不可控的能量損失和設(shè)備損耗進行量化，收集大量的生產(chǎn)過程信息，為系統(tǒng)經(jīng)濟控制提供強有力的數(shù)據(jù)支持，達到節(jié)能降耗的優(yōu)化功能;g) 選用節(jié)能機電產(chǎn)品，杜絕淘汰產(chǎn)品;h) 充分重視脫硫設(shè)備分包商的選擇，要求其有良好運行實績，以確保脫硫機組有較高的可靠性和可用率。
1.3 減少設(shè)備和建筑物散熱損失
a) 減少設(shè)備及管道的散熱損失。采用最小年費用法計算設(shè)備及管道的保溫層厚度。同時，選用導熱系數(shù)低、經(jīng)濟合理的保溫材料，減少設(shè)備及管道的熱量損失;b) 建筑節(jié)能。(a)建筑形體設(shè)計。在建筑設(shè)計中，重視屋檐、挑檐等構(gòu)造措施，使建筑物有充分的日照和自然通風條件，以節(jié)省建筑物內(nèi)采光、取暖、制冷、通風等能源消耗。建筑外形盡量選用長條型，充分減少建筑物外表面積。在室內(nèi)，盡量使設(shè)備布置更合理、緊湊，減少不必要的面積和體積，充分利用室內(nèi)空間;(b)墻體材料及節(jié)能設(shè)計。建筑外墻采用經(jīng)濟、輕質(zhì)中空多孔材料，應(yīng)具有防水、隔熱、隔聲等性能。在滿足照度及通風要求的條件下，減少門窗數(shù)量及尺寸，并盡量不選用木材、金屬型材建筑門窗;(c)屋頂節(jié)能設(shè)計。為防止因大量吸水而降低保溫效果，屋頂保溫層不選用易吸水的保溫材料;(d)門窗節(jié)能設(shè)計。中國安排好門窗相對位置及開啟方式，組織室內(nèi)穿堂風通過，并減少建筑夏季太陽輻射熱，冬季又得到日照;(e)其它建筑節(jié)能措施。建筑設(shè)計中，應(yīng)充分利用建筑物的自然通風與自然采光，同時強化建筑物的保溫性能。合理選擇建筑物朝向，使用保溫型墻體，提高門窗氣密性，重視地面、屋面及山墻的保溫隔熱設(shè)計。
2 合理利用能源的運行措施
2.1 采用合理的運行方式
a) 為確保脫硫系統(tǒng)在變動工況或較低負荷條件下運行時，中國具有較好的節(jié)能效率，應(yīng)盡量減少循環(huán)泵運行數(shù)量，節(jié)約電耗;b) 采用先進的控制系統(tǒng)，提高脫硫系統(tǒng)運行自動化控制水平，脫硫裝置與全廠的運行管理實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，為降低全廠能耗、實現(xiàn)經(jīng)濟運行創(chuàng)造條件。
2.2 運行調(diào)整與節(jié)能
在脫硫裝置中，電能和水耗是最主要的運行消耗，其中電耗一般占機組發(fā)電量的1%～2%，電費占脫硫裝置總消耗費用的80%以上。從脫硫系統(tǒng)高電耗設(shè)備入手，結(jié)合實際運行情況，采用間斷啟停的運行方式或選用可降低電耗的變頻設(shè)備，可有效降低脫硫裝置能耗。
3 結(jié)語
在滿足SO2達標排放的環(huán)保要求條件下，以能源消耗最小、資源利用最佳為原則，從工藝設(shè)計、工藝設(shè)備選型和建筑設(shè)計等方面，對煙氣脫硫裝置進行優(yōu)化和調(diào)整;同時，采用高效、合理的運行方式，可有效降低火電廠煙氣脫硫裝置的能源消耗。在減排的基礎(chǔ)上實現(xiàn)節(jié)能，為建設(shè)符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的現(xiàn)代化火力發(fā)電廠提供有利保障。如需轉(zhuǎn)載請注明摘自：中國
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