350MW机组除灰脱硫设备改造及运行优化研究
徐滔 赵斌
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徐滔 赵斌,. 350MW机组除灰脱硫设备改造及运行优化研究[J]. 中国设备,2021.3. DOI:10.12721/ccn.2021.157237.
摘要: 2014年,国家发展改革委对燃煤电站节能减排和改造提出要求,出台了具体行动计划,对燃煤机组减少污染排放提出了具体明确的要求。为响应国家对节能减排目标的号召,各电厂对脱硫系统都进行了扩建和优化升级。优化试验结果表明,烟气中粉尘、SO2和NOX排放浓度均达到国家燃气机组排放标准。本文主要对350MW机组除灰脱硫设备的改造优化进行分析,以促进电力产业的发展,提高煤炭利用效率,促进我国经济和工业的飞速发展。除灰脱硫设备的升级优化,关系到行业的发展、社会的进步、环境保护等方面。本文的研究体现了经济、社会和环境的综合意义,可以为节能减排提供相应的参考。
关键词: 除灰;脱硫;设备改造;运行优化
DOI:10.12721/ccn.2021.157237
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引言

随着时代的不断向前,经济市场变化飞速,我国的各行各业都得到了极大的发展,尤其是关于环保方面,得到人们越来越多的重视。在火电厂的烟气处理工作当中需要进行除灰和脱硫,降低烟气中的含尘量和SOx。关于此项工作实施过程中的设备进行科学合理的改造以及运行过程优化,提高工作效率和效用,切实促进行业的发展和社会的进步,是一个具有重要社会意义的课题。

一、关于除灰系统的设备改造

1、输灰系统的优化

电场的输灰系统中,结合运行状况可增添栓塞阀的助推气系统,并且在栓塞阀的气源管道上设置气动总门,从而根据机组的负荷情况,在合适的时间将合适干灰投入到栓塞阀助推系统中。结合现有的输灰系统,具体改造和升级方式主要为:第一,由于输灰管线较长,在以往的运行中经常发生输灰管道堵塞导致空压机系统负荷增加的现象,因此,在输灰管道上设置栓塞阀助推系统,在其气源管道上设置气动总门,结合机组的负荷以及每小时的产灰量,合理运用栓塞阀助推气系统;第二,输灰管线工作时,关闭输灰进气总阀,提升灰、气比例,减少输灰中压缩空气的损耗。

2、灰斗加热系统的优化升级

传统的灰斗蒸汽加热系统的设计多是根据烟气的流动方向布置。静电除尘器的一、二电场灰斗和下游灰斗均可采用同一蒸汽路径。因此下游灰斗与电场灰斗必须在同一时间工作,这可能会导致灰斗温度不断上升。由于长时间的高频使用,不利于电场运行效率的提高。因此,建立平行形式的电加热区和灰斗加热蒸汽系统是最佳选择,当灰斗加热系统正常工作时,灰斗电场区域蒸汽加热关闭,开始加热下游灰斗,这更加便于控制每个灰斗的温度,让每个灰斗的温度略高于酸结露点,保持温度约90℃以上。

二、关于脱硫系统的设备改造

1、增加工艺水箱的补水水源

在脱硫系统设备改造中,应在工艺水箱中增加补水水源,以提高传统工艺用水的稳定性和可靠性。同时要避免夏季高温,由于炉侧冷却水供应不足造成辅机难以正常工作的情况。结合传统设计方法,脱硫工艺水箱利用机组循环水进行补水,采用锅炉用水作为工艺水箱的补充水源,满足系统的用水需求。在电厂的设备优化中,原脱硫工艺水箱由机组循环水补充。为了提高工艺用水的可靠稳定供应,弥补夏季高温下炉侧辅助冷却水的耗水量,采用开式水接至工艺水箱。一般情况下,开式水可以有效满足和补充工艺水箱的液位。

2、脱硫除雾器冲洗水增加联络母管

脱硫除雾器冲洗水泵工作过程中,除雾器冲洗是间断性的工作,冲洗的频次需要结合多种因素进行综合设置,例如除雾器压差以及吸收塔的液位等等。脱硫系统除雾器的实际运行中,是不能连续进行除雾器冲洗的,从而当吸收塔出现事故时,除雾器能够及时的进行喷淋,降低事故的危害。在实际操作中,为了提高使用效率、减少能源消耗,可以设置两台除雾器冲洗水泵进行交替性的轮换,这样既能够保证工作的正常展开,还能够在出现事故或者补水不足时,及时补充吸收塔液位。设备轮换的方式能够减少能源消耗,提升企业的经济效益、脱硫系统除雾器工作时,每个吸收塔分别有一台除雾器冲洗水泵工作,当冲洗工作结束时,除雾器冲洗水泵以小流量进行循环。经过系统优化后,#1和#2除雾器冲洗水泵的出口联通,在正常运行中,联络门打开,两台机器只需要运行一台除雾器冲洗水泵即可,实现两个吸收塔四台除雾器交替的轮换工作,确保了设备的稳定性和可靠性,如果负荷明显增加、吸收塔补水难度增加或者发生事故时,两台除雾器冲洗水泵可分别单独工作,在运行方式上真正做到高效节能。这种方式既能够提升系统的使用效率,还能够切实减少能源的消耗。

三、关于除灰脱硫运行方式优化

1、高压电场运行方式优化

首先,合理优化高压电场的运行参数。静电除尘器的参数调整中,要能够多方面的分析各类因素,例如电场的工作原理、静电除尘器差异等等,从而降低高压电场功率、空压机以及引风机的耗电量。结合实际情况,主要有以下两个影响因素:(1)负荷上升,需要提高电场的电流极限,从而提高二次电流;(2)适当降低一电场电流极限的设定值,从而降低一电场的二次电流,合理平衡各个区域的灰量,降低电场输灰系统的负荷。其次,当负荷较低时,适当停止运行第三个电场。静电除尘器具有较高的除尘效率,且除尘稳定。静电除尘器的优势保证了低负荷停止运行部分电场的可能性。因此,对低负荷时停止运行第三个电场进行了实验,结合实验数据可知,机组负荷220MW时,停止运行第三电场,除尘效率稍微降低。机组负荷低于220MW时,停止运行第三电场,除尘效率降低不明显。多次重复实验后发现,机组负荷低于220MW时,停止运行第三电场,脱硫入口的粉尘浓度变化不大,三电场的灰量稍有降低,下游输灰曲线显示灰量稍微增加,静电除尘器差压改变不明显,输灰系统运行正常且不受任何影响,因此,当负荷低于60%正常值时,可以停止运行第三电场,能够达到有效的节约电能的目的。

2、吸收塔浆液参数的优化控制

PH值与密度是吸收塔石膏浆液品质的关键控制参数,以上两个指标关系到脱硫系统的安全性和经济性,在二期投入生产后,结合以上两个参数进行了多次优化实验,有效的解决了吸收塔内部结垢严重的问题。根据实验数据显示,将PH值稳定在5.0-5.5之间,将石膏浆液密度控制在1140kg/m3以内,能够有效的解决吸收塔结垢严重的问题。同时,在脱硫系统的运行中,要控制好石膏浆液中氯离子的含量,确保废水处理系统稳定运行。

结束语

双功率控制方式代替传统的单功率控制方式,设置浆液循环泵的功率控制方式,保证在脱硫系统6kv单母线失压时,浆液循环泵能够安全稳定运行。此外,还可以增设应急浆液循环泵,当发生事故或紧急情况时,可增加浆液循环泵的稳定运行的能力。在实际运行中,为了保证备用循环泵的正常使用,应优化入口电动门的开关设置,以保证在紧急情况下备用循环泵的快速启动。

参考文献

[1]陈新梅,陈宝荣.某火力发电站脱硫除灰超净改造后节能降耗措施[J].现代工业经济和信息化,2018(08):37-39.

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