关于火电厂脱硫节能降耗技术的改进策略探

关于火电厂脱硫节能降耗技术的改进策略探

李成义

（青海桥头发电有限责任公司检修部青海省810000）

摘要：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；脱硫技术；节能降耗；改进策略

我国能源的匮乏与环境承载能力的下降，给经济的发展带来了很大挑战。节能降耗是经济社会发展的长远方针，更是一项紧迫的任务。火力发电企业同样如此，要高度重视节能措施的推广和利用。

1.火电厂脱硫技术分析

（一）燃烧前

火电厂原煤燃烧前的脱硫技术主要有三种。一是物理脱硫。该技术利用原煤中不同物质的密度、磁性等物理性质存在的明显差异，去除煤中的有机硫。此项技术是原煤燃烧前广泛使用的脱硫技术，对设备无过高要求，并且脱硫操作程序简单，只涉及重介质分选、浮选、电选等操作工艺。二是化学法脱硫技术。该技术通过使用强酸、强碱、强氧化剂等化学制剂[1]，使其与原煤中的物质产生化学反应，以达到脱硫的目的。此项脱硫技术比物理法脱硫技术的效率高。三是生物法脱硫技术。该技术利用菌种对硫化合物发生的生物化学反应实现脱硫。常用的生物菌种包括假单胞菌属、硫杆菌属等，在使用菌种的过程中，一般采用表面处理法和生物浸出法，对脱硫条件进行严格控制，可在减小煤质破坏、降低环境污染的前提下，达到脱硫目的。这种脱硫技术的成本偏低，是一种较为环保的脱硫工艺。

（二）燃烧中

燃煤在锅炉内燃烧的过程中会产生一定的二氧化硫，对这部分二氧化硫进行脱除是火电厂生产的重要环节。燃烧中的脱硫技术又被称为炉内脱硫技术，具体是指利用脱硫剂对燃煤燃烧时生成的二氧化硫进行脱除。相关研究结果表明，脱硫剂能够与煤炭中的硫组分产生化学反应，进而生成硫酸盐，由于硫酸盐本身的比重较大，所以不会随烟气排出炉外，而是会沉积到炉渣中。在生产中，火电厂使用比较普遍的脱硫剂有石灰石、熟石灰以白云石等，为了最大限度地发挥脱硫剂的作用，炉内燃烧时的脱硫温度应当控制在800℃～1200℃。在锅炉燃烧中，常用的脱硫技术有循环流化床和喷钙脱硫等。

（三）燃烧后

燃烧后脱硫技术指的是炉气脱二氧化硫排放技术。这种方法有很多，国际上一些发达国家积极发展烟气脱硫的新技术，该技术，脱硫率高，运行可靠，易于工业化。随着技术的发展，脱硫装置，减少成本的更完美的工艺，占地面积少，变得先进、高效和低成本的脱硫技术。烟气脱硫技术是广泛使用的。

（四）循环硫化床

这是国内各大火电厂在燃烧中普遍采用的一种脱硫技术，其基本技术原理为：在循环蒸腾的流化床上加入适量的脱硫剂，如石灰石等，使脱硫剂与煤粉一起悬浮燃烧，在这一过程中，煤粉燃烧时产生的二氧化硫会被石灰石等硫化剂直接吸收，这样便可达到燃烧中脱硫的目的。研究表明，循环流化床的脱硫效率主要受以下因素的影响：钙硫比、流化床的温度、脱硫剂粒径等。在循环流化床锅炉中，脱硫剂的加入可以使燃煤燃烧时产生的二氧化硫被充分吸收，达到高效脱硫的目的。同时，与锅炉相比，循环流化床属于低温燃烧[2]，其燃烧时的温度一般在900℃～950℃，使得燃烧时产生的灰渣具有良好的抗腐蚀性，人们对此可进行综合利用。

（五）电子束脱硫技术

这是一种比较先进的脱硫技术，具体是指利用电子加速器产生的电子束对烟气进行辐照，在氨存在的条件下，烟气中的二氧化硫和氧化氮会转化为硝酸盐和氨。实践表明，该技术的二氧化硫去除率能够达到90%，不仅如此，它的工艺流程十分简单，设备运行稳定可靠，便于操作，不会出现腐蚀及泄漏等问题。最重要的是，整个脱硫过程不会对环境造成二次污染，其属于清洁环保技术。

2.火电厂脱硫节能降耗技术改进策略

（一）湿式石灰石(石灰)-石膏法烟气脱硫技术

这种方法能够将石桨料以及石灰作为主要的原材料，对塔里边的烟气可以进行洗涤和吸收，这种方法可以起到去除二氧化硫的作用。该项技术的使用，主要遵循以下的工艺流程，对于除过粉尘烟气的处理方法，主要是由下而上吸入到塔中，与此同时，需要让石灰桨，或者烟气中的二氧化硫发生一定的反应，接着将反应的硫化物沉淀到池底，在最后将这些硫化物排放到大气当中，在这个具体的操作过程当中，需要注意使用该方法形成的成电物含有水压硫酸钙，这种物质极容易形成沉垢，而且不好处理。

（二）变频器脱硫节能降耗技术

通过对火电厂脱硫系统进行分析，笔者发现，耗电量占比最大的设备是增压风机，为了在高效脱硫的同时，降低能耗，必须对增压风机进行节能降耗。目前，大部分火电厂采用的脱离系统中，增压风机对出入口风量的控制一般都是通过节流调节的方式实现的。实践证明，这种方式的损耗较大，能耗较高。鉴于此，可对增压风机的调节方式进行改进，来实现脱硫系统的节能降耗，具体做法是在脱硫系统中应用变频器技术，对增压风机进行变频调节[3]。变频调节能够通过改变增压风机的转速改变其特性曲线，这样便可以达到调节风量的目的。相关研究结果表明，当管道的特性保持不变，风机转速与其耗电量成正比，由此可见，对风机转速进行调节，可以降低其能耗。

（三）回流式循环流化床烟气脱硫节能降耗技术

这种工艺技术一般情况下将消石灰粉或其浆液用作吸收剂，具体流程为：首先，未经处理的烟气由底部流入吸收塔，并在流经过程中被加速，与消石灰粉混合摩擦，形成流化床；然后降低烟气温度，吸收剂与烟气中的二氧化硫发生反应，形成大量固体颗粒流出吸收塔，进入再循环除尘器中分离出烟气中的固体颗粒物；最终将经过处理的洁净烟气排入大气。通过除尘器吸收的固体颗粒物可以被循环利用参与吸收塔中的反应，这样就在很大程度上提升了脱硫剂的利用率。这种工艺技术的脱硫率高，占地较少，工艺流程简单。如果具备提供高品质石灰的能力和妥善处理脱硫灰技术的情况下，回流式循环流化床烟气脱硫法是一种不错的选择。

（四）火电厂脱硫节能管理有效

第一，规范节能管理制度。加强领导，落实责任，为节能工作提供组织保证。主要包括:根据节能工作需要及时制定和修订节能管理制度、规定;定期检查节能管理规定的执行情况。第二，提高员工节能意识，加强员工培训。员工节能意识的提高不能弥补技术的不足，电厂还需要根据实际情况定期的对员工进行节能技术知识培训，普及员工对节能技术知识的掌握。针对广泛应用的火电厂节能技术，例如变频调速技术，中水回用相关技术等，在培训的过程中要结合火电厂自身的实际，启发员工对电厂节能潜力的思考，进而将其运用到实际的工作当中，提高火电厂自身的节能水平。第三，强化生产过程的节能管理，加大节能资金投入。强化生产过程管理，提高机组运行水平。要求运行人员提高节能意识、规范操作，进一步提高系统分析问题能力。要根据煤质、负荷等情况，探索出机组稳定、经济运行指导值，对出现的异常，要认真对待，要进行横、纵比较，弄清异常的真正原因。检修计划要追求细化、具体、超前和可靠性。

结语：在火电厂生产中，烟气脱硫是较为重要的工序之一，若是排放到大气中的烟气二氧化硫的脱除率不达标，则会对环境造成严重的污染和破坏。鉴于此，采取行之有效的脱硫技术显得尤为重要。同时，为降低脱硫过程的能耗，可引入变频器，并对湿法脱硫技术进行改进，这样可以在达到脱除率要求的前提下，降低火电厂的生产能耗。

参考文献：

[1]戴迎根.关于火电厂脱硫节能降耗技术的改进策略[J].山东工业技术,2018(10):168.

[2]刘永益,杨彩萍.浅谈湿法脱硫装置节能降耗组合优化思路[J].节能,2018,37(05):67-68.

[3]秦存涛.吸收塔分区喷淋与浆液循环泵在火电厂的应用[J].资源节约与环保,2018(08):11-12.