电厂燃煤机组脱硫厂用电率控制研究

武文韬

摘 要：文章先分析了设备基础状况和设备运行影响因素，随后介绍了具体的控制策略和结果分析，包括吸收塔浆液循环泵、石灰石浆液制备、运行调整、结果分析，希望能给相关人士提供有效参考。

关键词：电厂;燃煤机组;脱硫厂;用电率控制

引言：

电厂应用湿法烟气脱硫法实施脱硫处理，相关运行电耗在总体电耗中大概占据1%。通过合理控制脱硫运行电耗，综合脱硫用水、节约电厂电力，能够得到更高经济效益。通过研究脱硫效率影响因素，合理分析锅炉不同时段脱硫参数，减少吸收塔循环泵数量，对浆液PH值和液位实施合理调整，控制磨机运行时间，能够优化脱硫系统运行，降低用电率。

一、设备基础状况分析

（一）锅炉设备

二次再热超临界直流炉的最高连续蒸发量是每小时1785.49吨，锅炉型号是DG1785.49/32.45-II14。处于锅炉最高连续蒸发条件下，相关烟气流量是每小时2311.5吨。

（二）脱硫设备

相关工程对应烟气脱硫装置主要选择石灰石-石膏湿法实施烟气脱硫，而脱硫系统平均年可用率超出100%，脱硫装置运行效率为99.58%。对应烟气处理能力是在锅炉最高连续蒸发条件下形成的烟气量，整个运行系统中涵盖二氧化硫吸收系统、石膏脱水系统、氧化空气系统、浆液制备系统、烟气系统等

二、影响因素分析

（一）发展现状

在当下发展中，脱硫厂中的用电始终维持在1.3%左右，主要因为掺烧煤种存在较大变化、运行调整不合理、石灰石品质差所形成的。通过对上述内容进行合理改进，可以进一步降低污染物排放、减少能耗，提高煤场经营效益。

（二）各种辅助系统耗电所占比例

石膏脱水系统的耗电占比大概为6.57%、吸收剂制备系统的相关耗电大概占据12.42%，而吸收系统的耗电占比大概占据72.05%，废水处理系统的耗电所占比例大概占据1.41%，排空系统的耗电占比大概占據1.91%、工艺系统耗电所占比例大概占据5.64%。

（三）各种要素分析

电厂燃煤机组脱硫厂中的氧化风机能够提供SO2反应所需的氧气供应量，低负荷运行条件下锅炉呈现出一种富氧燃烧的状态，而烟气内氧气含量能够满足具体的反应要求，可以停止氧化风机，如果SO2含量超出相应限制或高负荷状态下再次开启，确保充足氧化量，为风机的稳定运行奠定良好基础，同时每月定期对风机滤网进行合理清扫，每两个月冲洗风机管道。

当下660MW的机组普遍需要配置4到5台的循环浆液泵，在整个FGD系统中的电耗总量中大概占据65%。燃煤电厂于机组设计以及辅机选型中，普遍会出现两种极端的现象，第一是出力不足，导致机械在高负荷运行下，无法满足出力要求。第二是裕量过高，导致设备整体处于低效率运行模式下，在实际运行操作中无法进行准确把握，普遍产生辅机设计裕量过大问题，出现大马拉小车的问题。

原烟气SO2浓度，因为所用煤炭质量较为杂乱，硫分数值范围大概在2.84%到0.37%之间，而SO2浓度在1000到4000之间大范围波动，如果供浆量没有进行及时调整，便会导致运行设备过多，效率不满足具体要求，维持烟气内部硫量稳定性也是脱硫方式调整的基础。

湿式球磨机方面，该工程配置了浆液制备系统，搭配两个浆液旋流分离器和石灰石磨机。其中磨机出口物料的相关粒径维持在0.044毫米以下。湿法脱硫吸收剂核心成分是碳酸钙，同时还含有AL2O3、MgCO3等杂质，其中杂质数量较大，需要不断扩大石灰石用量，进而增加了磨机功率消耗，系统磨损问题更为严重。石灰石粒径相对较大，通常设计要求低于20毫米，不然便需要增加研磨时间，增大磨机功率消耗。石膏脱水系统主要涵盖两级脱水系统，石膏液密度会影响石膏脱水性能，为此尽量维持低密度运行。

三、控制策略和结果分析

（一）吸收塔浆液循环泵

当入口烟气内部SO2浓度达到某种条件下，投入运行的循环泵数量增加，对应脱硫效率越高，电力消耗越大，为此可以联系入口SO2浓度以及负荷系数，合理选择浆液循环泵设置数量，在满足SO2排放标准的基础上，结合脱硫装置入口区域烟气内部SO2浓度，合理选择循环泵，合理控制电率。

（二）石灰石浆液制备

浆液制备系统全部出力总和根据两个锅炉BMCR工况用量200%进行综合考虑，应该将出力留出充足裕度。球磨机入口区域的石灰石供应量主要利用称重皮带实施计量统计。同时要求相关运行供给量保持在每小时25吨以上，避免随意下调，从而促进球磨机实现高效运行，避免因为低出力和少料等原因造成的运行时间延迟问题。对石灰石品质进行严格控制，针对石灰石品质制定严格的化验标准，针对所有进料对应化验、采样、结算等过程实施全面把关，通过严格把控防止劣质石料随意进入系统。确保球磨机中拥有充足的钢球装载量。球磨机内部的钢球数量会直接影响球磨机的制浆效率和电流大小，钢球装载量主要维持在34.5吨左右。借助球磨机静止状态下轴承变形量对内部钢球数量进行合理判断，将钢球装载量维持在有效范围内[2]。结合各个磨煤机以及煤质特性，尽量提高磨煤机出力效果，联系负荷变化对磨煤机的启停操作进行合理控制。针对双进双出磨煤机，需要和长期负荷工况实施对比，合理确定最佳钢球装载计划，比如在长期低负荷运行状态下，需要适当减少钢球装载量。

（三）运行调整

结合流体力学原理分析，泵在运行中的出力水平和输送流体密度之间呈现出正比关系。而吸收塔在运行中的浆液密度关系会直接影响循环浆液泵电流水平，浆液密度还会影响石膏脱水性能，如果密度过低则会影响石膏结晶析出，降低石膏品质，呈现出潮湿状态。密度较高，如果没有及时进行脱水处理，便会导致除雾器结垢、堵塞石喷淋层喷嘴，降低脱硫能力。为此在实际运行中应该进行灵活调整，维持长时间的低密度运行，低于每立方米1150千克，提高节电效果。

在泵运行中，相关处理大小和压头之间呈现为正比关系，而在脱硫系统实际运行中，随着液位提升，相关泵电流相继提升。而在实际运行中，可以联系机组负荷高度、烟气含量多少实施合理调控。处于较高运行负荷状态下，SO2浓度较高、烟气流量大时，需要更高反应时间，为此需要实施液位控制，给予更长氧化反应时间，提高脱硫效率，提升浆液泵出力水平。针对不同SO2含量和运行负荷，合理制定液位控制策略，如果原烟气中的SO2含量超出2500MW或480MW以上时，应该把液位控制于8.5到9.5m之间，该种条件下需要扩大除雾器补水含量，提升反应效率。如果低于480MW或原烟气内部SO2含量小于2000时，可以把液位维持在7.8到8.5m之间，可以进一步扩大石膏脱水量，缩减除雾器冲洗实施合理控制。在锅炉运行中基本维持稳定负荷，同时煤种含硫量扩大条件下，需要先提升吸收塔浆液的PH值，通常应该低于6，通过上述处理措施提升脫硫效率，使其满足环保要求，尽量避免增开浆液循环泵。相关结果证明，处于相同运行工况下，将吸收塔PH值维持在5.8条件下和5.5PH值相比，平均每天浆液循环泵运行电耗能够降低接近一万千瓦时左右，同时将脱硫电耗率降低在0.1%左右。

（四）结果分析

通过全面优化脱硫系统运行方式，对各个环节运行参数进行合理控制，能够顺利实现发电厂用电率控制目标。相关控制方式调整措施如下所示：第一是和吸收塔浆液位一同对吸收塔浆液密度进行合理调整。第二是对来料质量进行合理控制，优化浆液品质。第三是联系脱水系统实际运行状况，针对浆液密度进行合理调整，在真空皮带机滤波上方石膏饼维持在20厘米厚度的条件下，尽量减少石膏浆液密度，使其维持在每立方米1150千克，维持低水平状态。在原烟气含硫量低于设计值工况条件下，需要维持低密度运行状态，联系烟气排放值对氧化风机运行时间进行合理控制，减少耗电率。使掺烧维持合同水平，提升运行设备的运行工况[3]。

结语：

综上所述，通过采取有效措施不断优化脱硫系统方式，针对脱硫系统相关操作参数进行合理控制，能够针对发电厂运行中的厂用电率进行合理控制，通过合理调整控制方式，提高系统运行效果。

参考文献：

[1]谢庆亮.间接冷凝技术在1000MW燃煤机组湿烟气水回收的应用[J].节能与环保，2021（03）：89-91.

[2]王凯乐，董洁莹.关于宁夏周边电厂相同机组脱硫效率出现偏差的调研[J].内蒙古石油化工，2020，46（09）：26-28.

[3]刘敏，刘平元.燃煤机组脱硫废水多效蒸发浓缩工艺的模型建立及模拟[J].发电设备，2020，34（03）：179-183.