火电厂脱硫系统节能降耗措施探讨

2020-11-06 12:08车小琪
中国电气工程学报 2020年16期
关键词:节能设计火电厂

车小琪

摘要:社会发展对能源的消耗更大,部分资源能源有限的现实情况下,节能降耗成为产业发展的一大导向。而节能降耗建设也是社会生态建设的客观要求。综合来说,走节能降耗之路是社会可持续发展的基础。而节能降耗中技术创新发挥主力。本文立足于火电厂运作实际,就其中的脱硫系统节能降耗措施进行探讨,以期明确节能降耗的最佳工艺和措施,推动火电厂的稳定运作,推动资源节约型、环境友好型社会的构建。

关键词:火电厂;脱硫系统;节能设计;降耗措施

火电厂脱硫系统节能降耗措施探讨具有现实必要性。脱硫系统是其发电工作的基本系统支持,生产生活用电量的激增,火电厂脱硫系统承载着较大的运载压力[1],而对不可再生自然资源的过度利用不仅带来能源告急的预警,也因为脱离工艺产生有害物质,破坏生态环境。在节能型社会建设背景下,创新火电厂脱硫系统工艺方法,制定有效的脱硫节能降耗措施是火电厂稳定运行的客观要求,也是社会稳定建设的保障。

一、火电厂脱硫系统节能降耗的背景

火电厂是工业用水的主要对象,无论是用水量,还是排水量都十分巨大,其用水量在整个工业用水中的占比高达40%以上,生态文明建设理念的提出与落地,火电厂“废水零排放”的构想逐渐在火电企业被实践,采用合理的脱硫处理方式,能取得节能降耗减排等效果,也保证处理后排放物达到环境要求,推动生态环境建设。火电厂脱硫系统节能降耗的措施探讨要围绕发电全过程,而起主导作用的脱硫操作环节其节能降耗处理自然要落到实处。

二、火电厂脱硫系统节能降耗具体措施

(一)烟气系统的节能关注

火电厂烟囱多为玻璃钢材质,设计时加强对疏水关注,多措并举建立运作良好,结构完善的烟气系统。具体来说需要重点做好两方面的关注[2]。一方面要考虑烟气带水量问题,特别是低温状态下,烟气中水分会于烟囱顶部凝结,冰块坠落对作业人员生命安全造成威胁,这是从安全角度进行的设计关注。而节能降耗方面主要是借助设计的优化,主要是完成水分的回收利用。脱硫工艺中各个环节产生的多余水分被有效地回收利用,节约水资源,也降低了正水平衡事故的风险系数,提高水资源利用率。

(二)吸收塔系统的节能分析

火电厂脱硫系统运作,当处于机组符合较低,吸收塔入口二氧化硫浓度较低的情况时,浆液的循环泵运行有较大的余量,导致火电厂脱硫工艺整体用电量浪费严重。因此创新优化吸收塔系统,进行节能处理。可以改造浆液循环泵变频,以其利用率的提升减少余量损耗。也可以在确保系统正常安全运行、系统设备不结垢、石膏品质稳定、石灰石高利用率的情况下,让氧化风机进行7天以上时间的间接运行[3]。如果氧化风机长期不运行,需要清理氧化风机滤网、冲洗氧化风管,并进行设备的绝缘测试,其对应较大的耗电量。因此通过这两种方式可以减少电能的消耗。某火电厂在吸收塔入口处增设了GCH(气-气换热器),其吸收塔蒸发水耗大大降低,单台300MW和600MW机组的脱硫系统在GCH器的支持下,其蒸发水耗分别降低了25t/h和50t/h。

(三)制浆系统的节能降耗处理

主要着手五个方面。其一以系统运行效率的提升缩短运行时间,减少故障发生几率,以此降低人力、物力及财力等的大量耗费。要确保制浆系统负荷限定范围内稳定运行,制浆系统质量有保障,服务节能降耗。其二要控制进料粒径。进料粒径的大小要适宜,粒径过大则对球磨机的钢球产生损害,粒径太小又导致低工作效率,以执行标准将进料粒径控制在合适的大小范围内,能取得节能降耗的效果。其三要优选高质量石灰石。石灰石是制浆的主要原料,如果石灰石某些成分含量高,对制浆系统会起到破坏,因此优选高质量的石灰石很有必要。其四要加强检修维护。加强对系统及机器设备的检修维护,可以延长机械的使用寿命,特别是针对机械运作后的不同程度的磨损,可以及时维护修理,减少机械设备故障。火电厂要重视机械设备的维护修理工作,定期维修检查并出具检修报告[4],对问题机械设备检修调整,提高其利用价值,使其稳定地从事脱硫工作,也能辅助提升节能降耗效果。其五要控制好钢球配比量。作为湿式球磨机运行中的主要零部件,钢球消耗量大,而保证钢球的配比量可以奠定机器平稳运行的基础,及时添加钢球,设备才能正常运作,正常运作情况下的节能降耗效果最理想。某水电厂脱硫系统中采用单塔双循环吸收塔,配合浆液循环泵与他外浆液循环泵各3台,通过上述节能降耗处理其浆液循环泵电耗从优化前的基准转变为-380/kwh,按照0.323元的电费单价计算,其节省年运行费用68万元。

(四)脱水系统的降耗处理

火电厂脱硫系统中脱水处理环节降耗处理主要体现在五个小方面。其一是石膏中含水量的合理。其二是滤布的定期清洁冲洗,最大限度确保水喷嘴通畅。其三定期检修真空泵皮带,避免运作中出现打滑的情况。其四要基于底流浆液浓度视角做好滤布利用率的改进提升[5]。其五石膏脱水后滤液水要及时回收利用,既可以用作石灰石浆液的制作也可以用于吸收塔系统补水。脱水系统运作稳定能提升火电厂脱硫系统节能降耗实效。某火电厂对石膏脱水系统进行优化后,其真空皮带脱水机实现了基准到-22/KW的转变,其真空泵实现了基准到-185/KW的转变,其滤布冲洗水泵实现了基准到-11/KW的转变,其节省能耗实现了基准到218/KWh的转变,年运行费用节省了39万余元。

(五)工艺、工业水系统

工艺、工业水系统的运作也是节能降耗处理的一大着眼點。具体来说,重点关注三个方面。其一保证备用泵的性能稳定,以定期的润滑维护为主。其二要在条件允许的情况下双塔共用一台除雾器冲洗水泵,提高泵的运行稳定性与运行效率,也有效降低火电厂脱硫用电总量。其三要加强对水管道滤网的清洗关注,保证水质质量且提升设备使用周期。这几个方面是工艺工业水系统中节能降耗的可行之措。

(六)废水处理系统的节能降耗优化

在火电厂脱硫系统节能降耗的处理分析中,废水处理系统的优化是重点[6]。废水处理系统节能降耗的着眼点是净水剂的合理使用,具体来说需要多措并举。要合理掺配煤。基于机器设备运营标准确定煤硫粉的最佳使用比例,保證处理时在机械设备允许的负荷范围内,以机械故障的减少提高节能降耗实效。要控制吸收塔浆液循环泵的运行台数,增强脱硫的安全系数,提高脱硫效率,以达到理想的节能降耗效果。要及时冲洗除雾器,清洗除雾器可以降低烟气的阻力,减少压力过大情况下导致的能源材料浪费。要合理控制吸收塔浆液的密度。吸收塔浆液密度一旦发生改变,带来能源耗费数量的直接变化,将吸收塔浆液密度控制在合理范围内,以减少机械设备的电流,完成相同的脱硫工作量,其对应的节能降耗效果最好。要注重检查,督促调整,不断优化,以问题的及时解决带来理想的节能降耗效果。以防患于未然的态度去关注火电厂脱硫节能降耗问题,及时做好事前规划与事后应对方案,让节能降耗工作贯穿于火电厂脱硫流程全过程。

结束语:节能降耗是时代发展的必然要求,也是生态环保建设的客观要求,必须要重视节能降耗工作,特别是工业生产中。火电厂脱硫系统作为其发电运作的主要工序,其节能降耗问题的研究与实践具有极为重要的意义。自然资源是有限的,自然资源的利用中应坚持适度的原则,不要盲目利用,大肆开采,要秉承节能降耗的原则,推动工业生产的持续稳定发展。当前世界竞争十分激烈,能源资源的争夺大战一触即发,在这样的时代趋势与形势下,节能降耗的改革具有现实紧迫性。本文以火电厂脱硫系统节能降耗问题为研究点,从其整个运作流程进行了节能降耗的措施分析,为其他产业的节能降耗工作提供一定的指导与参考。

参考文献:

[1]吴晓钢.火力发电厂电气节能降耗的问题与技术措施探讨[J].现代工业经济和信息化,2020,10(06):62-63.

[2]胡为杰.浅谈火电厂循环水系统节能降耗对策[J].中国新技术新产品,2020(07):85-86.

[3]马宏宇.浅析火力发电厂电气节能降耗的问题与技术措施[J].数字通信世界,2020(04):143-144.

[4]刘沛霖.火电厂脱硫脱硝技术应用[J].科技风,2020(08):149.

[5]白亮.浅谈火电厂脱硫系统节能降耗的重要性及措施[J].清洗世界,2020,36(01):50-51.

[6]许驰.火电厂大型汽轮机变负荷运行能耗分析与优化研究[J].中国设备工程,2020(02):160-161.

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