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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(guó)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(guó)家對(duì)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(jī)組同時(shí)運(yùn)行，脫硫裝置的投運(yùn)率也隨之大幅度提高。中國(guó)濕法脫硫裝置的工藝流程復(fù)雜、設(shè)備較多，因此，當(dāng)脫硫裝置投入運(yùn)行時(shí)，在保證SO2達(dá)標(biāo)排放滿足環(huán)保要求的前提下，以節(jié)能減排為目標(biāo)，對(duì)脫硫裝置進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)和合理運(yùn)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(hù)環(huán)境”的基本國(guó)策。
1 合理利用能源的設(shè)計(jì)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(bǔ)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(shí)現(xiàn)零排放;c) 汽水管道設(shè)計(jì)中，輸送介質(zhì)的流速范圍選擇應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)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(duì)煙道系統(tǒng)與管道布置進(jìn)行優(yōu)化，減少局部阻力損失，降低增壓風(fēng)機(jī)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(shí)減小了煙氣阻力，降低了增壓風(fēng)機(jī)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(yáng)程，節(jié)約循環(huán)泵和增壓風(fēng)機(jī)電耗;g) 適當(dāng)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(jì)，取消攪拌器，節(jié)約電耗;h) 擋板門密封風(fēng)機(jī)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(yáng)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(jī)組電子設(shè)備間和電氣繼電器室空調(diào)系統(tǒng)采用雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，有利于在春秋過渡季節(jié)最大限度地利用新風(fēng)處理室內(nèi)負(fù)荷。電氣設(shè)備室夏季采用降溫通風(fēng)系統(tǒng)維持室內(nèi)溫度，同時(shí)設(shè)計(jì)有事故排風(fēng)系統(tǒng)兼做春秋過渡季節(jié)的排熱通風(fēng)。當(dāng)電氣設(shè)備室室外溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，降溫通風(fēng)系統(tǒng)停止運(yùn)行，啟動(dòng)事故通風(fēng)機(jī)進(jìn)行機(jī)械通風(fēng)。中國(guó)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(fēng)運(yùn)行，節(jié)約系統(tǒng)冷、熱負(fù)荷。在春秋過渡季節(jié)采用擴(kuò)大新風(fēng)比例的調(diào)節(jié)方式，減少制冷壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，同時(shí)啟動(dòng)事故排風(fēng)機(jī)進(jìn)行排風(fēng)，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(dú)使用，也可以同時(shí)開啟，室外機(jī)根據(jù)室內(nèi)機(jī)使用臺(tái)數(shù)自動(dòng)調(diào)整運(yùn)行功率，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行;m) 合理選擇輔機(jī)設(shè)備的電動(dòng)機(jī)容量，輔機(jī)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)按規(guī)范要求選擇合適的功率，避免電機(jī)功率過大、低效率運(yùn)行而增加能耗。各類風(fēng)機(jī)、機(jī)泵等轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備所配的電動(dòng)機(jī)應(yīng)選用節(jié)能高效型，提高電動(dòng)機(jī)運(yùn)行效率，減少系統(tǒng)電耗，節(jié)約能源;n) 在照明設(shè)計(jì)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(yùn)行電耗;o) 經(jīng)濟(jì)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(dāng)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(dòng)葉可調(diào)軸流式增壓風(fēng)機(jī)，或采用靜葉可調(diào)變頻軸流式增壓風(fēng)機(jī)，這兩種軸流風(fēng)機(jī)具有高效區(qū)寬、調(diào)節(jié)效率高的特點(diǎn)，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(dá)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(fù)荷自動(dòng)調(diào)節(jié)供電頻率及電機(jī)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(jī)及驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，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(yùn)行費(fèi)用;f) 采用先進(jìn)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(jìn)行量化，收集大量的生產(chǎn)過程信息，為系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)控制提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持，達(dá)到節(jié)能降耗的優(yōu)化功能;g) 選用節(jié)能機(jī)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(yùn)行實(shí)績(jī)，以確保脫硫機(jī)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(fèi)用法計(jì)算設(shè)備及管道的保溫層厚度。同時(shí)，選用導(dǎo)熱系數(shù)低、經(jīng)濟(jì)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(jì)。在建筑設(shè)計(jì)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(fēng)條件，以節(jié)省建筑物內(nèi)采光、取暖、制冷、通風(fēng)等能源消耗。建筑外形盡量選用長(zhǎng)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(jì)。建筑外墻采用經(jīng)濟(jì)、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(fēng)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(jì)。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(jì)。中國(guó)安排好門窗相對(duì)位置及開啟方式，組織室內(nèi)穿堂風(fēng)通過，并減少建筑夏季太陽(yáng)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(jì)中，應(yīng)充分利用建筑物的自然通風(fēng)與自然采光，同時(shí)強(qiáng)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(jì)。
2 合理利用能源的運(yùn)行措施
2.1 采用合理的運(yùn)行方式
a) 為確保脫硫系統(tǒng)在變動(dòng)工況或較低負(fù)荷條件下運(yùn)行時(shí)，中國(guó)具有較好的節(jié)能效率，應(yīng)盡量減少循環(huán)泵運(yùn)行數(shù)量，節(jié)約電耗;b) 采用先進(jìn)的控制系統(tǒng)，提高脫硫系統(tǒng)運(yùn)行自動(dòng)化控制水平，脫硫裝置與全廠的運(yùn)行管理實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，為降低全廠能耗、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行創(chuàng)造條件。
2.2 運(yùn)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(yùn)行消耗，其中電耗一般占機(jī)組發(fā)電量的1%～2%，電費(fèi)占脫硫裝置總消耗費(fèi)用的80%以上。從脫硫系統(tǒng)高電耗設(shè)備入手，結(jié)合實(shí)際運(yùn)行情況，采用間斷啟停的運(yùn)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(dá)標(biāo)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(jì)、工藝設(shè)備選型和建筑設(shè)計(jì)等方面，對(duì)煙氣脫硫裝置進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整;同時(shí)，采用高效、合理的運(yùn)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(shí)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(qǐng)注明摘自：中國(guó)
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