火电厂脱硫节能降耗技术的改进

罗鹏

摘 要：在全球化日益发展的今天，节能减排已经成为整个社会广泛关注的热点问题。火电厂作为重要的燃煤生产企业，其脱硫效率和脱硫过程中的节能效果不仅关系到国家的环境保护问题，同时也会对企业自身的长远发展带来影响，所以，探究火电厂脱硫过程的节能降耗问题是非常重要的。通过对我国火力发电厂的脱硫现状进行分析，基于火力发电厂脱硫技术的节能降耗需求，从应用变频器在火电厂脱硫系统中的应用和火电厂如何使用石灰石—石膏湿法脱硫技术来实现节能降耗这一目的展开具体分析。

关键词：火电厂；节能降耗；二氧化硫；环保

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）05-0010-02

我国的主要能源物质是煤炭，并且大部分的煤炭资源主要是用来发电的。煤炭在燃烧发电过程中，会产生大量的二氧化硫，它是一种环境污染物质。据有关资料统计，我国2011年的二氧化硫排放量为2.468 1×107 t。考虑到环境污染问题，很多火电厂都会采取一定的脱硫技术对在发电过程中产生的含有二氧化硫的物质进行处理，但是，脱硫过程所消耗的能量是非常大的。因此，为防止火电厂发电造成环境污染问题，并实现火电厂的节能环保，走可持续发展道路，研究火电厂脱硫的节能降耗问题是具有现实意义的，是火电厂体提升自身经济效益、促进企业稳定发展的重要途径。此外，火电厂脱硫过程中节能降耗的实现也是实现生产低成本、脱硫高效率的重要方法，符合国家的相关节能减排政策，可有效推动社会可持续发展。

1 中国火力发电厂的脱硫现状

随着科学技术的不断发展，我国火电厂的脱硫技术也有了很大的进步。烟气循环流化床法、半干法、脱硫除尘一体化法、海水脱硫法、石灰石—石膏法、活性焦吸附法、炉内喷钙尾部烟气增湿活化法等都具有较好节能效果，脱硫效率较高的方法也不断被采用。据不完全统计，目前我国已建和在建的火力发电厂中，超过93% 的延期脱硫都是采用石灰石—石膏湿法脱硫技术，有些火力发电场为了提高脱硫效率，甚至会同时使用两

种脱硫技术进行脱硫。但是，脱硫过程中所产生的能耗却是火力发电厂必须要考虑的问题。以下主要围绕如何在脱硫系统中引入变频器，并通过脱硫工艺的选择来实现火电厂脱硫过程中的节能降耗。

2 变频器在火电厂脱硫中节能降耗的应用

在火电厂的整个脱硫系统中，增压风机所消耗的电量占总消耗量的50%～60%，因此，要想实现火电厂节能脱硫，就应该先从增压风机的节能降耗开始。增压风机一般采用节流调节的方式来控制风机出入口的风量，以此来改变管道的特性曲线，但是，这种调节的损耗非常大。

基于此，可以通过改变增压风机的调节方式来实现火电厂脱硫的节能降耗。将变频器应用到火电厂的脱硫系统中，可以实现增压风机的变频调节。变频调节主要通过改变风机的转速来改变风机的特性曲线，进而起到调节作用。在管道特性不变的前提下，风机转速的幂次方与其耗电量成正比关系，因此，控制调节风机转速所达到的节能降耗效果将会非常可观。

根据相似定律，采用变频调节方式之后，电动机消耗的功率可以按照下式计算：

3 采用石灰石—石膏湿法脱硫技术

石灰石—石膏湿法脱硫技术比较成熟，属于燃烧后脱硫技术。该工艺不仅设备的运行费用低，运行过程稳定，而且脱硫效率也比较高，目前很多大型的火电厂都采用该脱硫技术。

石灰石—石膏湿法脱硫工艺主要包括吸收氧化系统、石膏脱水系统、浆液制备系统、烟气系统和排放系统。该脱硫工艺的具体流程如下：锅炉烟气首先经过电除尘器进行除尘，然后分别经过增压风机和GGH换热器，温度降下来之后进入吸收塔。烟气进入吸收塔之后会向上流动，同时塔内会有循环浆液向下流动，二者在塔内会逆流接触，烟气在逆流接触过程中被洗涤，而向上流动的浆液则从喷浆层的喷嘴进入吸收塔中，达到脱除其中的二氧化硫、三氧化硫、氟化氢和氯化氢等物质的目的。同时，经“强制氧化工艺”处理所得到的反应副产物半水亚硫酸钙被进入的空气氧化成石膏，并作为吸收剂中的石灰石使用。而循环浆液则通过循环泵被输送到喷淋层中，经喷嘴被雾化，气体和液体就可以更加充分地接触。在吸收塔中，二氧化硫和石灰石反应会生成石膏，该种反应形成的石膏通过浆液泵进入石膏脱水系统，完成净化的烟气则进入除雾器除雾。同时，为了确保除雾器的效果，还应该按照一定的程序使用工艺水来冲洗除雾器。烟气在吸收塔出口处会被冷却为46～55 ℃的冷凝水，并且被水蒸气饱和。然后烟气经过GGH换热器，温度又会被加热到80 ℃以上。温度升高后，烟气的扩散能力和抬升高度都会获得提高。完成以上工序之后，烟气已经达到洁净标准，可以通过烟道进入烟囱直接排向大气中。

这种生产工艺的节能降耗具体体现在以下几方面：①石灰石—石膏湿法脱硫工艺中的高速气流设计有效加强了物质之间的传递能力，系统生产所需要的成本和能耗都随之降低；②该工艺在压降和二氧化硫去除之间的关系得到了平衡，系统反应的效率更高；③该工艺所用的吸收塔中安装有液体再分配装置，可以有效避免烟气爬壁现象的出现，脱硫效率可以达到95%以上，工艺的能耗也大幅降低；④该工艺所得到的脱硫副产品可以进行回收利用，实现了环保节能。

4 结束语

综上所述，在全世界人民环保意识日益提高的形势下，工业生产过程中对环保和节能的要求也随之提高。面对这样的挑战，只有不断对火电厂脱硫过程中的节能降耗技术进行改进，火力发电企业才能在符合国家节能减排政策的前提下获得稳定的发展，同时，利用节能降耗来提升企业的经济效益。文章主要介绍了如何通过在脱硫系统中引入变频器，通过脱硫工艺的选择来实现火电厂脱硫过程中的节能降耗。其中，在火力发电厂的脱硫系统中，增压风机所消耗的电量占总消耗量的50%～60%，因此，要想实现火电厂脱硫的节能，增压风机的节能降耗非常关键。将变频器应用到火电厂的脱硫系统中，可以对增压风机进行变频调节，通过控制调节风机转速的方式达到节能降耗的目的。另外，火力发电厂所采用的脱硫工艺不同，所取得的节能降耗效果也就不同。石灰石—石膏湿法脱硫技术的设备运行费用非常低，运行过程稳定，而且脱硫效率也比较高，达到95%以上。所采用的吸收塔中安装有液体再分配装置，可以有效避免烟气爬壁现象的出现，系统生产所需要的成本和能耗也随之降低，得到的脱硫副产品还可以进行回收利用，真正做到了环保节能。

参考文献

[1]张蓓佳.煤矿企业节能减排动力机制及体系构建研究[D].北京：中国矿业大学，2013.

[2]孟磊.大型循环流化床机组节能优化运行技术研究[D].北京：华北电力大学，2013.

[3]肖伟联.恒运电厂烟气脱硫半干法改湿法技术经济分析[D].广州：华南理工大学，2012.

[4]徐欣欣，王琳，赵永禄.变频器在烟气脱硫系统中节能降耗的应用[J].创新技术，2013（05）.

〔编辑：白洁〕

Improved Thermal Power Plant Desulfurization Energy Saving Technologies

Luo Peng

Abstract： In today's increasingly globalized development， energy conservation has become a hot issue throughout the community-wide concern. Coal-fired thermal power plants as an important manufacturing enterprises， the desulfurization efficiency and energy saving effect of desulfurization process not only to the country's environmental problems， but also have an impact on long-term development of their own， so explore the thermal power plant desulfurization process saving energy is very important. On the status of the desulfurization of power plants were analyzed based thermal power plant desulfurization technology of energy saving needs， from application of the drive system in thermal power plant desulfurization of thermal power plant applications and how to use limestone - gypsum wet FGD technology to achieve expand the specific energy consumption analysis for this purpose.

Key words： thermal power plant； energy saving； sulfur dioxide； environmental

参考文献

[1]张蓓佳.煤矿企业节能减排动力机制及体系构建研究[D].北京：中国矿业大学，2013.

[2]孟磊.大型循环流化床机组节能优化运行技术研究[D].北京：华北电力大学，2013.

[3]肖伟联.恒运电厂烟气脱硫半干法改湿法技术经济分析[D].广州：华南理工大学，2012.

[4]徐欣欣，王琳，赵永禄.变频器在烟气脱硫系统中节能降耗的应用[J].创新技术，2013（05）.

〔编辑：白洁〕

Improved Thermal Power Plant Desulfurization Energy Saving Technologies

Luo Peng

Abstract： In today's increasingly globalized development， energy conservation has become a hot issue throughout the community-wide concern. Coal-fired thermal power plants as an important manufacturing enterprises， the desulfurization efficiency and energy saving effect of desulfurization process not only to the country's environmental problems， but also have an impact on long-term development of their own， so explore the thermal power plant desulfurization process saving energy is very important. On the status of the desulfurization of power plants were analyzed based thermal power plant desulfurization technology of energy saving needs， from application of the drive system in thermal power plant desulfurization of thermal power plant applications and how to use limestone - gypsum wet FGD technology to achieve expand the specific energy consumption analysis for this purpose.

Key words： thermal power plant； energy saving； sulfur dioxide； environmental

参考文献

[1]张蓓佳.煤矿企业节能减排动力机制及体系构建研究[D].北京：中国矿业大学，2013.

[2]孟磊.大型循环流化床机组节能优化运行技术研究[D].北京：华北电力大学，2013.

[3]肖伟联.恒运电厂烟气脱硫半干法改湿法技术经济分析[D].广州：华南理工大学，2012.

[4]徐欣欣，王琳，赵永禄.变频器在烟气脱硫系统中节能降耗的应用[J].创新技术，2013（05）.

〔编辑：白洁〕

Improved Thermal Power Plant Desulfurization Energy Saving Technologies

Luo Peng

Abstract： In today's increasingly globalized development， energy conservation has become a hot issue throughout the community-wide concern. Coal-fired thermal power plants as an important manufacturing enterprises， the desulfurization efficiency and energy saving effect of desulfurization process not only to the country's environmental problems， but also have an impact on long-term development of their own， so explore the thermal power plant desulfurization process saving energy is very important. On the status of the desulfurization of power plants were analyzed based thermal power plant desulfurization technology of energy saving needs， from application of the drive system in thermal power plant desulfurization of thermal power plant applications and how to use limestone - gypsum wet FGD technology to achieve expand the specific energy consumption analysis for this purpose.

Key words： thermal power plant； energy saving； sulfur dioxide； environmental