汤俊

摘要：目前，我国的经济在快速发展，社会在不断进步，该文分析了火电机组脱硫系统主要能耗设备的能耗特性，建立脱硫设备能耗与机组负荷、燃煤硫分和脱硫率的数学关系，在此基础上提出电站脱硫系统的节能优化运行方法，并结合典型1000MW火电机组脱硫系统开展案例分析与定量计算。结果表明：新型优化运行方法不增加新设备、不影响机组安全稳定运行，在40%～100%锅炉最大连续蒸发量（boilermaximumcontinuerate，BMCR）负荷工况下，仅通过运行方式的调整即可在确保脱硫效果的前提下使烟气脱硫（fluegasdesulfurization，FGD）系统电耗下降約2%～22%，其中大部分负荷下电耗下降均可达10%以上;而按典型负荷工况估算，年可节约电能5052MWh，相比于原方案总电耗下降10.6%，节约电费176.8万元，节能效果显著。

关键词：脱硫系统;能耗特性;优化运行;火电机组

引言

现阶段，我国社会各界的环保意识在不断增强，火电厂这类排放烟气量较大的生产企业将污染处理工作做到位，有效解决火电厂烟气污染问题，故要加强火电厂烟气脱硫脱硝技术的研究强度，增强火电厂烟气脱硝脱硫能力及运行稳定性。基于此，本文介绍了火电厂烟气脱硫脱硝现状及技术难点，同时介绍了几种火电厂烟气脱硫脱硝新技术，为今后火电厂废气脱硫脱硝技术发展奠定基础。

1意义和技术特点

除了碳之外，原煤还包含其他可能对大气造成危害的元素，例如硫和氮。 这些元素的氧化物会破坏大气环境和生态环境。 倘若直接燃烧原煤，不仅会减少碳元素的利用，原煤中有害元素的氧化物也会直接排放到大气中，这些氧化物被释放到大气中会产生酸雨和光化学烟雾等大气污染现象。 电厂的脱硫脱硝、烟气除尘技术的应用改善了这一现象，不仅大大减少了污染物的排放， 而且在一定程度上提高了煤炭资源的利用率，降低了电力成本。脱硫脱硝和烟气除尘技术具有许多其它技术不具备的独特的优势。 第一，该技术无需大量人力，过程并不复杂，操作方便。 第二，无需大量人力，所需的电力成本也不多，运行成本低是该技术的另外一个优势。 最后，这项技术具有很好的适应性。 该技术可以在任何型号和规模的发电厂锅炉运行中使用， 也不会有二次污染的产生，这样一来可以保证在发电过程中产生的污染物排放量处于最低。

2火电机组烟气脱硫系统的节能优化运行

2.1规避循环泵常见故障

为减低由循环浆液泵造成的能源损耗，应对循环浆液泵进行定期调节，使循环浆液泵运行参数与脱硫效率良好匹配，以此保障脱硫效率，但在实际脱硫作业期间，需控制循环浆液泵调节频率，避免由频繁调节现象，造成额外能源损耗，并缩短脱硫系统运行寿命。循环浆液泵在应用期间常发生机械密封性不足、叶轮磨损、汽浊等故障，为防止故障发生损坏设备性能，降低脱硫效率，应在湿法脱硫期间注意避免常见循环浆液泵故障。结合以往经验，可从以下几个方面对湿法脱硫循环浆液泵进行调节控制：（1）调整循环浆液泵叶轮通气孔数量及位置，保障平衡;（2）加大对吸收塔内循环浆液泵滤网的重视，定期检查并清理循环浆液泵滤网，规避滤网堵塞故障问题，以此保障循环浆液泵运行效果;（3）定期组织循环浆液泵密封性检测，确保循环浆液泵密封情况;（4）循环浆液泵停止运行后需立即清洗，使循环浆液泵始终处于高效稳定状态下;（5）循环浆液泵运行期间，应以实际情况为依据，动态调整吸收塔液位、浆液酸碱性等关键参数。

2.2FGD系统运行优化方法

在设计、建设FGD系统时，其最大脱硫容量是基于机组设计煤种、带最大负荷的情况而定，因此对于已投产的FGD系统，其最大脱硫能力是一定的，而燃煤质量、机组负荷等因素的变化波动则会导致FGD系统脱硫能力与实际脱硫需求不匹配。在这种情况下，基于定量分析计算，通过合理预测、指导和调整适宜的FGD系统运行方案，可在一定程度挖掘和利用节能潜力，避免不必要的能耗。由以上的分析可看出，运行脱硫率、入口烟气量Qg和入口烟气SO2浓度SO，inC是影响FGD系统中主要耗能设备能耗特性的最主要因素。其中，FGD入口烟气量、入口烟气SO2浓度又主要受机组负荷L、燃煤硫分Sar等因素的影响。因此，FGD系统的能耗可记作 式中N、Nf、   分别为FGD系统总能耗、增压风机能耗、浆液循环泵能耗、氧化风机能耗、其他辅机能耗，kW。

2.3干法烟气脱硫脱硝技术

该技术需要在相对干燥的环境中完成，在脱硫脱硝过程中， 我们可以利用一些特殊粉末、颗粒和吸收剂等来除去烟气中的硫和酸。 为了防止锅炉设备被强酸腐蚀，技术处理的整个过程都需要在干燥的环境中进行。 该技术应用于企业的过程中， 大多数企业使用等离子体法和荷电干喷法。 等离子体法是通过高能电子在烟气处理过程中有效分解（ NH 4 ） 2 SO 4 和 NH 4 NO 3 化肥，这样便能达到脱硫脱硝的目的，可以减少烟气中硫和硝的含量，达到减少环境污染的目标。 荷电干喷法是把吸收剂当作一种介质，吸收剂能快速流过机器的充电区域，反应时间大大缩短，这样就能对烟气进行脱硫脱硝并除尘。

2.4调节烟气系统阻力

烟气系统优化可有效降低湿法脱硫系统能源损耗，在实际优化期间，应强化对烟气系统阻力的控制，采用串联方式，将增压风机、引风机连接，以此起到节能效果，而在案例电厂中，其湿法脱硫系统并未应用增压风机，则是将引风机与增压风机合并，相较于串联方式，合并方式所产生电量损耗更多，因此在未来节能降耗发展中，案例电厂可对烟气系统再次优化，将增压风机、引风机进行串联。

2.5活性炭应用

在低温环境中的烟气，对除尘和脱硫脱硝的技术要求更为严格，关键环节是要选择更合适的吸附剂。 活性炭表面上存在大量不规则的细孔，具有强大的吸附能力。 烟道气中的水蒸气在通过活性炭脱硫时与 SOx 和稀 HSO 4 发生化学反应，产生大量的质子， SO 2 的还原性因此得到大大的提升 [4] 。 当物理吸附和化学吸附同时使用时，烟道气中的水蒸气和 O 2 高于标记值时，化学吸附可以减少烟道气中 SOx 的含量。 需要我们注意的是：整个过程吸附能力越高，需要不断扩大设备的体积。 因此，只有活性炭的结构和化学特性得到合理利用才能达到除尘和脱硫脱硝的目的。

结语

综上所述，为了实现可持续发展战略，我们应深入研究火电厂烟气脱硫脱硝处理技术，尽量降低火电厂排出废气当中二氧化硫和氮氧化合物的含量。我国目前火电厂烟气脱硫脱硝技术尚未成熟，传统的火电厂脱硫脱硝工艺目前存在一定的不足，这就需要科研人员应该投入更多精力与时间来对烟气脱硫脱硝技术进行不断地改善与深入研究烟气处理技术，目前已在海水脱硫、低温SCR、联合式烟气一体化脱硫脱硝等新型脱硫脱硝技术领域取得了一定的进展。在确保火电厂脱硫脱硝资源循环利用的基础上，需要进一步提高其脱硫脱硝技术水平，从而创造更多的环境效益、经济效益和社会效益，深入贯彻实施可持续发展战略。

参考文献

[1]中国电力设备管理协会研究室.全国火电亏损面超半：路在何方[J].电力设备管理，2018（12）：14～18.

[2]杨海建，郝哲鸿.火电厂低负荷脱硝技术[J].能源与环境，2019（2）：92～93+96.

[3]李建星.基于火电厂低负荷脱硝分析[J]. 新型工业化，2018（10）：125～128.