660 MW超超臨界機組脫硫系統淡水耗量高原因分析及節水措施

成黎明

摘 要：通過分析濕法煙氣脫硫系統的淡水耗量，結合公司脫硫系統的運行情況，找出了影響脫硫系統淡水耗量高的原因，并提出了脫硫系統的具體節水措施。

關鍵詞：濕法煙氣脫硫系統；水耗量；除霧器；鍋爐引風機

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.19.095

目前，我國95%以上的火電機組脫硫采用石灰石-石膏濕法，其在有效控制火電機組SO2排放的同時，也大幅增加了電廠水耗。在保證電站脫硫系統正常運行的同時有效降低水耗，對降低我國火電機組水耗、實現節能降耗意義重大。

脫硫系統的補水點主要有除霧器沖洗水補水、各輔機密封水和冷卻水、石灰石漿液制備系統補水、真空皮帶脫水機的濾液、濾餅沖洗水補水、氧化空氣增濕降溫補水和吸收塔管道等不定期沖洗補水方式。脫硫系統水耗主要包括煙氣帶走的水蒸氣、煙氣攜帶的液態水、石膏帶走的水和排放的廢水。

1 石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝

江蘇射陽港電廠5號和6號660 MW機組的煙氣脫硫裝置采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝，一爐一塔處理100%的煙氣。采用高效脫除煙氣中SO2的石灰石-石膏濕法工藝，子系統主要包括工藝系統、控制系統（DCS）和電氣系統。本脫硫裝置配套的工藝系統包括石灰石漿液制備系統、煙氣系統、SO2吸收系統、石膏脫水系統、工藝水系統、壓縮空氣系統、排放系統和廢水處理系統。其中，石灰石漿液制備系統、石膏脫水系統、工藝水系統、廢水處理系統、壓縮空氣系統為兩臺機組共用。

工藝流程如下：鍋爐引風機送來的全部煙氣由側面進入吸收塔，煙氣自下向上流動，并在上升過程中與霧狀漿液逆流接觸，處理后的煙氣進入兩級串聯的除霧器，除去煙氣中攜帶的漿液霧滴，最后從吸收塔頂部進入后部煙道，經裝有內襯泡沫玻璃的濕煙囪排入大氣。煙氣中的SO2、SO3被吸收劑吸收，生成CaSO3·1/2H2O，并在吸收塔底部反應池中與氧化空氣氧化生成石膏（CaSO4·2H2O）。

2 脫硫系統淡水耗量現狀調查

對我公司脫硫各子系統進行用水統計后發現，脫硫系統各用水點每天的平均耗量如表1所示。

從統計結果看，除霧器沖洗水占脫硫淡水用量的85%.除霧器沖洗水耗量大是脫硫系統淡水耗量大主要因素，脫硫系統淡水日消耗量在2 800 t/d，已超出脫硫系統水耗量設計值。

3 脫硫系統淡水耗量大的原因

3.1 石膏脫水時脫硫廢水未回收利用

脫硫吸收塔石膏脫水時，吸收塔每小時將向外排出約20 t的廢水。由于脫硫廢水的處理效果較差，在石膏脫水期間每小時將向吸收塔多補20 t淡水，1 d將向吸收塔多補近500 t的淡水。

3.2 除霧器沖洗間隔時間過短

在正常運行中，在除霧器壓差較小的情況下運行人員每隔30 min通過沖洗除霧器提高吸收塔液位。在頻繁沖洗除霧器過程中，除霧器的沖洗水一部分被煙氣帶走，另一部分進入吸收塔，導致提高相同的吸收塔液位高度時，需要消耗更多淡水。通過測算，將吸收塔液位提高0.5 m時，吸收塔補淡水93 t，采用除霧器沖洗需要補淡水132 t。

3.3 除霧器沖洗時間過長

在正常運行中，脫硫吸收塔除霧器沖洗時每個除霧器閥門沖洗時間為1 min，整個除霧器沖洗完成需要24 min，耗水量約50 t。每打開一個除霧器閥門的耗水量約為2 t，按每隔30 min沖洗一次計算，每天除霧器的耗水量約為2 400 t。

4 降低脫硫系統耗水量的措施

4.1 提高復用水利用率

合理調節加藥量使脫硫廢水處理系統出水水質處于規定范圍內，根據設備使用說明書計算各加藥點的加藥量，現場檢查脫硫廢水出水水質。脫硫廢水再經工業廢水進一步處理后用服用水泵打至工藝水箱。

根據說明書加藥量合理調節泵的行程和頻率，調整加藥量后，經統計，每天節約脫硫淡水耗量約110 t。

4.2 合理調節除霧器的沖洗時間

對不同負荷下的除霧器沖洗時間進行分析后發現，當機組負荷在400 MW時，除霧器的沖洗時間為30 s。此時，除霧器的壓差、淡水耗量最低。

當機組負荷在500 MW左右時，選擇除霧器沖洗時間為40 s、最小除霧器壓差和相對較低淡水用量。

當機組負荷在600 MW左右時，選擇除霧器沖洗時間為50 s、最小除霧器壓差。由于600 MW機組的負荷較高、煙氣流速較高、帶出的漿液較多，所以，為了保證除霧器壓差，選擇除霧器沖洗時間為50 s。

不同負荷情況下，除霧器的沖洗時間各不相同，機組負荷在400～500 MW之間的除霧器沖洗時間為30 s，機組負荷在500～600 MW之間的除霧器沖洗時間為40 s，機組負荷在600 MW以上的除霧器沖洗時間為50 s。

實施上述方案后，每日節約脫硫淡水耗量435 t。

4.3 根據差壓調節除霧器沖洗間隔

通過試驗和理論計算，從以往滿負荷運行1 d沖12個周期（2 h/周期）減少至低負荷運行1 d沖3個周期（8 h/周期）的方案較為合適，可使除霧器差壓和沖洗水量保持正常。同時，應將差壓盡量控制在40 Pa以下，如果存在異常，則應手動沖洗。從調整后的運行情況看，除霧器兩端的差壓基本穩定，系統運行正常，每日節約脫硫淡水耗量330 t。

5 效果檢查

實施上述措施后，脫硫淡水耗量大幅度降低，由原先的2 800 t/d下降到1 997 t/d，有效降低了耗水量。

6 總結

針對不同的機組和脫硫系統，提高廢水回用率、合理調整脫硫系統除霧器沖洗時間和沖洗間隔、降低脫硫系統的水耗量對節能環保具有重大意義。

參考文獻

[1]宋長清.大機組濕法煙氣脫硫系統用水分析[J].水利電力機械，2006，28（2）：11-14.

〔編輯：張思楠〕

Analysis of Fresh Water Consumption and Water Saving Measures of 660 MW

Ultra-supercritical Unit Desulfurization System

Cheng Liming

Abstract： In this paper， the fresh water consumption of wet flue gas desulfurization system， combined with the operation of the companys desulfurization system， found the reasons for the high water consumption of the desulfurization system， and put forward the specific measures for the desulfurization system.

Key words： wet flue gas desulfurization system； water consumption； mist eliminator； boiler guide fan

文章編號：2095-6835（2015）19-0096-02