火电厂石灰石湿法脱硫技术运行优化详解
文章导读
火力发电厂采用石灰石湿法脱硫技术，能够高效的完成脱硫处理，优化脱硫装置，规范装置运行工艺，能够提高装置的工作效率以及使用寿命，具有较强的经济性。
▲ 来源：电力设备 作者：冯伯强
针对火力发电厂所采用的脱硫技术，以石灰石湿法脱硫技术为主，对该种方法应用的优势与劣势，做了简单的论述分析，并且提出了优化石灰石湿法脱硫技术运行的措施。从改进脱硫装置方面入手，优化装置运行，以减少资源浪费，提高脱硫效果，提高石灰石湿法脱硫技术应用的经济性，以及火力发电厂的社会效益。
火力发电厂所采取的烟气脱硫技术种类较多，包括干法脱硫、半干法脱硫、湿法脱硫。湿法脱硫技术应用的较为广泛，该种技术所使用的原材料较为易得，即石灰石，而且成本低，具有较强的经济性。目前我国火力发电厂所采取的石灰石湿法脱硫技术较为成熟，拥有丰富的运用经验，不过为了进一步提高火力发电的节能性，各方还在积极的探索如何优化该技术，以获取更高的效益。
1、FGD概述
我国电源结构主要以燃煤机组为主，此格局在短期内不会发生太大的改变，燃烧大量的煤炭，必然会造成SO2的大量排放。我国加强对电力生产环保减排的重视，促使烟气脱硫装置被广泛的应用于火力发电厂，截刀片2010年底投入火力发电生产的烟气脱硫装置已经达到5.6亿kW。FGD即石灰石湿法脱硫技术，也叫作钙法脱硫技术，多应用于火力发电厂与煤化工企业。
该技术的原理是使用石灰石或者石灰的浆液，来作为吸收剂，于喷淋塔内进行喷撒，将其喷撒为小液滴，时期与SO2发生化学反应，产生亚硫酸钙，利用空气作用，将其转化为石膏与废水。FGD工艺较为简单，可靠性与脱硫率较高，使用的范围较广，原料丰富且价格低廉，产生的物质容易堆放。但是该种方法所占据的面积较大，而且管道容易结构，给设备与管道造成的磨损较大，首次建设的投资费用较大，脱硫石膏利用率较低，若处理不当极易产生二次污染。
2、脱硫装置优化基本原则
2.1节电原则
FGD技术运用，使用的脱硫装置工艺系统主要包括SO2吸收系统、烟气系统、石灰石浆液制备系统、脱水系统、贮存系统等。仪表与控制系统主要包括DAS系统、MCS系统、SCS系统等。电气系统包括6kV电气系统、电源系统、UPS系统等。优化FGD技术，基于节电原则，主要从降低增压风机的电能消耗，以及降低浆液循环泵电能消耗等方面入手，减少工艺装置的电力消耗，提高风机运行的效率，减少电耗，提高FGD技术应用的经济性。
2.2节约原料原则
石灰石湿法脱硫技术运行的过程中，会使用大量的石灰石作为吸收剂，虽然原料的成本较低，但是后期产生的物质保存与处理等将会消耗一定的资金，基于经济发展的角度，火力发电厂若想适应现代化经济发展，则必须要加强生产成本与安全控制，以获取更多的市场席位。节约吸收剂，可以从以下方面入手：控制吸收塔内石灰石浆液的pH值；控制塔内浆液的密度以及CI-浓度，避免吸收剂使用量较大，同CI-发生持续反应，造成不必要的原料消耗。
2.3节水原则
火电发电厂日生产量较大，湿气脱硫技术工艺装置生产量较大，不仅会产生大量的石膏物质，还会产生大量的废水，基于节约环保理念，对FGD技术运行进行优化，则需要坚持节水原则，在确保脱硫效率的前提下，采取停运浆液部分浆液循环泵的方法，来降低液气比，进而减少水分蒸发。或者将吸收塔内浆液的CI-浓度控制在合理范围内，即10000mg/L以下，来减少脱硫过程中所产生的废水[1]。
3、石灰石湿法脱硫技术运行优化
3.1GGH优化运行措施
石灰石湿法脱硫技术运行优化，优化GGH，采取以下措施：
1）压水冲洗。若GGH的差压高于500Pa，则需要采取高压水冲洗措施，对机组高负荷阶段进行冲洗，需要注意的是要避开锅炉吹灰。为了防止发生管道与设备结垢问题，在FGD装置停止运行前，要执行GGH高压水冲洗，避免二次投运时，难以洗去结垢，循环往复则能够防止GGH差压增加。装置停运后，请专业的清洗单位，使用30MPa-40MPa的移动式高压水枪，做冲洗处理。
2）吹扫处理。针对不同运行班次，制定蒸汽吹扫时间，完成高压冲洗后，需要立即开展蒸汽吹扫作业，以确保GGH能够处于高质量运行状态下。
3）数据对比分析。石灰石实湿法脱硫技术运行优化中，对于GGH的运行优化，需要做好数据对比分析，根据积累历史数据进行对比分析，包括GGH差压与机组负荷、烟气流量等。
3.2循环泵运行优化措施
浆液循环泵运行优化，为了避免叶轮发生汽蚀，可以通过控制液位的方式，将吸收塔液位，控制在高液位范围内运行。为了避免循环泵发生磨损问题，则可以通过试验的方式，来选择吸收塔浆液密度运行的主要区间，同时还可以通过控制吸收剂中含有的二氧化硅，来减少循环泵磨损问题，除此之外可以控制循环泵机械莫风，处于特定密封水压力状态下运行，若发生浆液泄露问题，则需要立即采取相应的措施加以控制。
在日常运行期间，需要做好出口压力记录，以及时发现装置磨损问题，若装置运行的过程中，循环泵出口压力增加，则极有可能是管道发生堵塞问题，或者是喷嘴位置处发生堵塞问题，若循环泵出口降低，则可能是由于喷嘴发生磨损，造成出口加大，也可能是由于循环泵叶轮发生了磨损问题，对此则需要做好检查与处理工作，使得装置能够正常运行[2]。
3.3装置吸收塔运行优化措施
石灰石湿法脱硫技术的运用，主要是装置的运行，只有确保装置的各个设备均处于高性能状态下，则能够极大程度上提高技术运行的效率。对于吸收塔的运行优化，则需要将pH值控制在合理的范围内，基于装置运行的实际情况，通常将吸收塔浆液的pH值控制在5.0-5.5范围内，将自动调节值设置为5.2。
同时将稳吸收塔的液位值控制在合理范围内，确保当石膏浆液排放时，能够及时补充回用水，同时需要冲洗除雾器。除此之外还需要控制石膏浆液密度，将其控制在1080kg/Nm3-1120kg/Nm3范围内，可以通过称重，来测量吸收塔内浆液的密度，标定密度计。根据烟气量，来设置氧化机使用数量，实现氧化风量控制目的。基于工况试验，进行脱硫效率以及pH值等的数据曲线编制，为优化运行参数调整提供依据。
3.4皮带机运行优化措施
对于装置系统中的真空脱水皮带机，进行运行优化，则可以通过加强滤饼厚度控制，来控制含水率，火力发电厂脱硫装置运行过程中，将滤饼的厚度控制在20mm-25mm最佳，若过低，则皮带运行速度较快，极易发生皮带跑偏问题与磨损问题等，使得设备使用寿命降低，若过厚，则真空度将会增加，降低脱水效率。
同时加设滤饼水冲洗水均布器，将其设置在滤饼冲洗水管下面，在皮带机运行的过程中，均布器处于石膏滤饼的上面，如此当冲洗水喷撒时，能够均匀的分布在皮带机的断面上，同时还能够控制高氯离子含量的浆液进入，若不设置均布器，或者均布器发生破损，则会使得氯含量较高的浆液，进入到下一区域，进而降低洗涤效率[3]。
4、结束语
火力发电厂采用石灰石湿法脱硫技术，能够高效的完成脱硫处理，优化脱硫装置，规范装置运行工艺，能够提高装置的工作效率以及使用寿命，具有较强的经济性。
