脱硫运行优化1

1、脱硫装置运行优化技术研究脱硫装置运行优化技术研究西安热工研究院有限公司西安热工研究院有限公司 二一一年六月二一一年六月 主要内容主要内容一一. . 问题的提出问题的提出二二. . 运行优化的准则运行优化的准则三三. . 运行优化的内容运行优化的内容四四. . 日常管理与运行维护日常管理与运行维护 可靠性差、可用率不高可靠性差、可用率不高性能指标不高性能指标不高厂用电率高厂用电率高脱硫剂消耗大脱硫剂消耗大副产物品质低副产物品质低 设计和安装方面的设计和安装方面的 设计没有留有足够的裕量；设备的质量和可靠性设计没有留有足够的裕量；设备的质量和可靠性不高；工艺系统设计和布置不合理；建筑、安装和不高；

2、工艺系统设计和布置不合理；建筑、安装和调试质量存在问题。调试质量存在问题。生产管理方面的生产管理方面的 脱硫剂的品质（纯度、活性、粒径）波动；除尘脱硫剂的品质（纯度、活性、粒径）波动；除尘器不能稳定高效运行；没有合理调配和掺混燃煤；器不能稳定高效运行；没有合理调配和掺混燃煤；文明生产存在漏洞（杂物进入系统等）。文明生产存在漏洞（杂物进入系统等）。运行方面的运行方面的 运行方式不合理。运行方式不合理。u 运行不佳的原因运行不佳的原因 运行优化在运行优化在一定程度一定程度上能：上能：节能降耗节能降耗提高脱硫装置的性能提高脱硫装置的性能提高可靠性和安全性提高可靠性和安全性u 脱硫运行的特点脱硫运行的

3、特点经济效益和环保效益在一定程度上是相互为制约经济效益和环保效益在一定程度上是相互为制约的。的。运行成本是随运行工况（脱硫效率）变化而变化运行成本是随运行工况（脱硫效率）变化而变化的。的。u 脱硫装置运行的标准脱硫装置运行的标准u 运行优化的准则运行优化的准则 脱硫相对生产成本脱硫相对生产成本(C)(C)就是脱硫运行的标尺。就是脱硫运行的标尺。 运行优化的准则就是根据各自的运行标准，以脱硫相运行优化的准则就是根据各自的运行标准，以脱硫相对生产成本对生产成本(C)(C)最低为目标，针对负荷、燃料和脱硫剂的最低为目标，针对负荷、燃料和脱硫剂的不同情况不同情况, , 找到最优的运行方式。找到最优的运

4、行方式。 脱硫装置运行优化目标：在保证脱硫效率、副产品品脱硫装置运行优化目标：在保证脱硫效率、副产品品质、脱硫状装置可用率的前提下，电耗最低。质、脱硫状装置可用率的前提下，电耗最低。u 吸收系统的运行优化吸收系统的运行优化 某电厂一某电厂一300MW300MW机组配套的烟气脱硫装置，设置四台机组配套的烟气脱硫装置，设置四台浆液循环泵，从低到高分别为浆液循环泵，从低到高分别为A A、B B、C C、D D。入口。入口SOSO2 2浓度浓度的正常变化范围为的正常变化范围为1500-4500mg/m1500-4500mg/m3 3, ,习惯运行方式为习惯运行方式为B B、C C、D D浆液循环泵运行

5、。对脱硫效率没有要求，只需满足浆液循环泵运行。对脱硫效率没有要求，只需满足400mg/m400mg/m3 3出口排放浓度要求，排污费按实际排放量缴纳。出口排放浓度要求，排污费按实际排放量缴纳。脱硫剂为外购石灰石粉，石膏外卖有一定的收益。无蒸脱硫剂为外购石灰石粉，石膏外卖有一定的收益。无蒸汽消耗。汽消耗。u（举例说明）浆液循环泵的优化运行（举例说明）浆液循环泵的优化运行300MW负荷负荷,入口入口SO2浓度为浓度为4000mg/m3时循环泵组合运行时循环泵组合运行工工况况投运循投运循环泵环泵脱硫脱硫效率，效率，%出口出口SO2浓浓度，度，mg/m3电耗电耗量量,kW石灰石石灰石消耗消耗量量,t/

6、h石灰石石灰石成本成本,元元/h电成电成本本,元元/h水成本水成本,元元/h排污排污缴费缴费,元元/h石膏石膏收益收益,元元/h总的相总的相对成本对成本,元元/h1ABCD95.617645028.13 2032 1711 168133 140 3904 2BCD93.625640817.96 1989 1551 168194 137 3765 3ACD93.028040327.91 1976 1532 168212 136 3752 4ABD92.430439837.85 1964 1514 168230 135 3740 5ABC91.832839297.80 1951 1493 1682

7、48 134 3726 6CD88.844836127.55 1887 1373 168339 130 3637 7BD88.147635587.49 1872 1352 168360 129 3624 8BC87.450435087.43 1857 1333 168382 128 3612 9AD86.753235117.37 1842 1334 168403 127 3621 10AC86.155634597.32 1830 1314 168421 126 3607 11AB85.458434087.26 1815 1295 168442 125 3595 工工况况投运投运循环循环泵泵pH

8、值值,/脱硫脱硫效率，效率，%出口出口SO2浓浓度，度，mg/m3钙硫摩钙硫摩尔比，尔比，/石灰石石灰石消耗消耗量量,t/h电成电成本本,元元/h石灰石石灰石成本成本,元元/h水成水成本本,元元/h排污排污缴费缴费,元元/h石膏石膏收益收益,元元/h总的相总的相对成本对成本,元元/h1ABC588.84481.0127.49 1493 1872 168339 129 3744 2ABC5.290.43841.0147.64 1493 1910 168291 131 3730 3ABC5.491.83281.027.80 1493 1951 168248 134 3726 4ABC5.692.6

9、2961.0337.97 1493 1993 168224 137 3741 5ABC5.893.42641.0558.21 1493 2053 168200 141 3773 300MW负荷负荷,入口入口SO2浓度为浓度为4000mg/m3时时pH值的优化值的优化u（举例说明）（举例说明）pHpH值的优化运行值的优化运行运行设定值运行设定值入口入口SOSO2 2浓度，浓度，mg/mmg/m3 345004500400040003000300020002000机机组组负负荷荷300MW300MW浆液循环泵浆液循环泵ABCDABCDABC/ABDABC/ABDAC/ADAC/ADAB/ACAB/

10、ACpHpH值值5.45.45.45.45.45.45.25.2氧化风机氧化风机2 2台台2 2台台2 2台台1 1台台240MW240MW浆液循环泵浆液循环泵BCD/ACDBCD/ACDCD/ABCCD/ABCAB/ACAB/ACAB/ACAB/ACpHpH值值5.45.45.45.45.35.35.25.2氧化风机氧化风机2 2台台2 2台台2 2台台1 1台台180MW180MW浆液循环泵浆液循环泵CD/ABCCD/ABCBC/BDBC/BDAD/BCAD/BCAC/ADAC/ADpHpH值值5.45.45.35.35.25.25.25.2氧化风机氧化风机2 2台台2 2台台1 1台台1

11、 1台台u 最佳运行卡片最佳运行卡片 与习惯运行方式相比，浆液循环泵运行方式优化后与习惯运行方式相比，浆液循环泵运行方式优化后各工况相对生产成本各工况相对生产成本/ /脱硫电耗下降的比例，脱硫电耗下降的比例，% % 入口入口SOSO2 2浓度，浓度，mg/mmg/m3 3400040003000300020002000机组机组负荷负荷300MW300MW1/3.71/3.75.7/15.45.7/15.48/16.98/16.9240MW240MW4.5/12.54.5/12.57.6/18.37.6/18.39.5/18.49.5/18.4180MW180MW6.8/16.46.8/16.4

12、9.5/19.79.5/19.711.6/19.911.6/19.9节能效果节能效果运行成本运行成本u 烟气系统的运行优化烟气系统的运行优化运行优化的核心就是降低烟气系统的阻力和提高增运行优化的核心就是降低烟气系统的阻力和提高增压风机在变负荷时的效率压风机在变负荷时的效率。运行优化运行优化维持烟气系统的阻力在正常范围维持烟气系统的阻力在正常范围。尤其是降低和缓解。尤其是降低和缓解GGHGGH和除雾器结垢和堵塞引起的阻力增加和除雾器结垢和堵塞引起的阻力增加提高增压风机工作效率提高增压风机工作效率。对脱硫电耗影响很大。设计。对脱硫电耗影响很大。设计阶段尽量选高效区宽的风机、根据实际情况合理选择阶段

13、尽量选高效区宽的风机、根据实际情况合理选择风机的裕量；取消增压风机，与引风机合二为一；运风机的裕量；取消增压风机，与引风机合二为一；运行后更多的是进行风机本体改造和加变频改造。行后更多的是进行风机本体改造和加变频改造。增压风机与引风机串联运行优化增压风机与引风机串联运行优化其它措施其它措施。如加强锅炉运行调整。如加强锅炉运行调整, , 使排烟温度和氧量使排烟温度和氧量在设计范围内。在设计范围内。u 维持烟气系统的阻力在正常范围维持烟气系统的阻力在正常范围 GGHGGH和除雾器结垢堵塞是普遍现象。和除雾器结垢堵塞是普遍现象。 经过对经过对GGHGGH积灰成分分析积灰成分分析, ,可以判断黏附着的

14、结垢可以判断黏附着的结垢由两部分组成：一部分是烟气携带的浆液滴粘附在换由两部分组成：一部分是烟气携带的浆液滴粘附在换热元件上；另一部分是烟灰粘附在换热元件的低温部。热元件上；另一部分是烟灰粘附在换热元件的低温部。 除雾器堵塞结垢原因很多，但主要原因是水平衡除雾器堵塞结垢原因很多，但主要原因是水平衡被破坏。系统水平衡的调节是系统稳定运行的一个重被破坏。系统水平衡的调节是系统稳定运行的一个重要方面。要方面。 要维持吸收塔液位稳定，需要通过调节除雾器冲要维持吸收塔液位稳定，需要通过调节除雾器冲洗水来实现。除雾器冲洗水主要用来冲洗除雾器，因洗水来实现。除雾器冲洗水主要用来冲洗除雾器，因此必须保证有足够

15、的冲洗水量，如系统水平衡被破坏，此必须保证有足够的冲洗水量，如系统水平衡被破坏，就会影响到除雾器的水冲洗，长期以往将会造成除雾就会影响到除雾器的水冲洗，长期以往将会造成除雾器结垢堵塞甚至引起坍塌。器结垢堵塞甚至引起坍塌。 缓解和改善缓解和改善GGHGGH和除雾器堵塞的措施：和除雾器堵塞的措施：（1 1）加强煤质管理加强煤质管理，控制高灰分和高硫分煤进入电厂，必，控制高灰分和高硫分煤进入电厂，必要时采取配煤措施，从源头上控制燃烧产生的粉尘，从要时采取配煤措施，从源头上控制燃烧产生的粉尘，从而减少进入脱硫系统的粉尘浓度。而减少进入脱硫系统的粉尘浓度。（2 2）加强除尘器的运行管理加强除尘器的运行管

16、理，保证除尘器的除尘效率，确，保证除尘器的除尘效率，确保进入脱硫系统的烟气粉尘浓度不超标。保进入脱硫系统的烟气粉尘浓度不超标。（3 3）加强）加强GGHGGH运行中的吹扫和定期在线高压水冲洗，有条运行中的吹扫和定期在线高压水冲洗，有条件时可利用停运检修的机会，对件时可利用停运检修的机会，对GGHGGH进行人工高压水清进行人工高压水清洗，彻底清理换热片之间的积灰，确保其在一个小修周洗，彻底清理换热片之间的积灰，确保其在一个小修周期内，能在较低的阻力下运行。期内，能在较低的阻力下运行。（4 4）可根据情况在）可根据情况在GGHGGH低温端加装高压清洗吹灰器。低温端加装高压清洗吹灰器。（5 5）空气

17、吹扫改用蒸汽吹扫，因为）空气吹扫改用蒸汽吹扫，因为GGHGGH积灰多为粘性灰，积灰多为粘性灰，用蒸汽吹灰射流刚度远、可加热灰层，降低粘附力，用蒸汽吹灰射流刚度远、可加热灰层，降低粘附力，效果远远好于压缩空气吹灰。效果远远好于压缩空气吹灰。（6 6）当传热元件污垢板结无法通过吹扫降低阻力时，只）当传热元件污垢板结无法通过吹扫降低阻力时，只能停运抽出换热元件进行酸碱清洗。能停运抽出换热元件进行酸碱清洗。（7 7）迫不得已时也可抽出部分换热元件降低阻力。）迫不得已时也可抽出部分换热元件降低阻力。（8 8）烟囱根部引入热空气）烟囱根部引入热空气（8 8）加强脱硫系统水平衡的管理，保证除雾器的正常冲洗，

18、）加强脱硫系统水平衡的管理，保证除雾器的正常冲洗，防止由于其它系统进入吸收塔的水量过大，除雾器冲洗防止由于其它系统进入吸收塔的水量过大，除雾器冲洗水量减少引起其板片结垢和堵塞。水量减少引起其板片结垢和堵塞。 * * 控制各类泵的轴封水水量（对开式系统）；控制各类泵的轴封水水量（对开式系统）； * * 最大限度地利用石膏过滤水进行石灰石浆液制备；最大限度地利用石膏过滤水进行石灰石浆液制备； * * 防止和减少系统外水如雨水、清洁用水的流入等。防止和减少系统外水如雨水、清洁用水的流入等。 * * 由于湿法脱硫系统的冲洗阀、补水阀数量多由于湿法脱硫系统的冲洗阀、补水阀数量多, ,易出易出现阀门关闭不

19、严和内漏的故障。这不但给各箱罐的液位现阀门关闭不严和内漏的故障。这不但给各箱罐的液位调整带来困难调整带来困难, ,也会增大水耗。因此也会增大水耗。因此, ,在运行中要对这些在运行中要对这些阀门状况加强监控。阀门状况加强监控。u（举例说明）增压风机与引风机串联运行优化（举例说明）增压风机与引风机串联运行优化 增压风机与引风机为串联运行方式，两风机共同克增压风机与引风机为串联运行方式，两风机共同克服锅炉烟气系统加脱硫烟气的阻力。要避免出现一个服锅炉烟气系统加脱硫烟气的阻力。要避免出现一个风机在高效区运行，而另一个风机在低效区运行的情风机在高效区运行，而另一个风机在低效区运行的情况。应通过试验，在机

20、组和脱硫系统安全运行的前提况。应通过试验，在机组和脱硫系统安全运行的前提下，找出两风机最节能的联合运行方式（增压风机和下，找出两风机最节能的联合运行方式（增压风机和引风机电流之和为最小值）。引风机电流之和为最小值）。 原烟气原烟气挡板处挡板处压力压力增压风增压风机机电流电流增压风机增压风机动叶开度动叶开度A引风引风机电流机电流B引风引风机电机电流流A引风机引风机变频器变频器赫兹比赫兹比B引风机引风机变频器变频器赫兹比赫兹比增压风机增压风机与引风机与引风机电流之和电流之和kPaA%A A%A-0.25279.282.71221179191518.2-0.20 272.48012411692925

21、12.4-0.1526979.71221169393507-0.10 262.577.61231179393502.5-0.05 25878.112511694944990.00 25475.81251189393497 u 公用系统（制浆、脱水、废水处理）运行优化公用系统（制浆、脱水、废水处理）运行优化运行成本运行成本运行优化运行优化增加设备增加设备（包括磨机、旋流器、真空皮带脱水机等）（包括磨机、旋流器、真空皮带脱水机等）出力出力，减少公用系统的运行时间，减少耗电量。，减少公用系统的运行时间，减少耗电量。 调整球磨机内钢球装载量；调整旋流器压力；调整调整球磨机内钢球装载量；调整旋流器压力；

22、调整旋流子投入个数；调整旋流子底流沉沙嘴尺寸；调整旋流子投入个数；调整旋流子底流沉沙嘴尺寸；调整石灰石浆液密度；调整脱水系统的供浆量；调整真空石灰石浆液密度；调整脱水系统的供浆量；调整真空脱水系统启停对应的石膏浆液密度。脱水系统启停对应的石膏浆液密度。 根据上网电价时段调整运行时间根据上网电价时段调整运行时间。 目前有些电厂上电网分为峰、谷、平时段电价目前有些电厂上电网分为峰、谷、平时段电价, , 为为了提高电厂的效益了提高电厂的效益, , 应使公用系统尽量在谷、平段时应使公用系统尽量在谷、平段时运行。运行。 通过运行优化调整，可以在满足环保运行标准的前提通过运行优化调整，可以在满足环保运行标

23、准的前提下节能降耗。节能降耗的程度与脱硫装置目前的运行水下节能降耗。节能降耗的程度与脱硫装置目前的运行水平有关。平有关。 运行优化的前提是稳定运行，但目前看相当多的脱运行优化的前提是稳定运行，但目前看相当多的脱硫装置还不能稳定运行，就谈不上进行运行优化的节能硫装置还不能稳定运行，就谈不上进行运行优化的节能工作。影响脱硫装置稳定运行的常见问题有：对高硫煤工作。影响脱硫装置稳定运行的常见问题有：对高硫煤的适应性差、吸收塔起泡溢流、腐蚀、磨损、结垢、堵的适应性差、吸收塔起泡溢流、腐蚀、磨损、结垢、堵塞、石膏品质差、废水处理系统不能正常运行等。这些塞、石膏品质差、废水处理系统不能正常运行等。这些问题也

24、是可以通过运行优化加以缓解和改善的。问题也是可以通过运行优化加以缓解和改善的。 但有些问题是不可避免的，就像一辆轿车，会遇到但有些问题是不可避免的，就像一辆轿车，会遇到各种路况条件，但轿车的寿命长短却与维护保养水平紧各种路况条件，但轿车的寿命长短却与维护保养水平紧密相关。同样脱硫装置的运行水平与日常管理和运行维密相关。同样脱硫装置的运行水平与日常管理和运行维护水平紧密相关，应引起管理者的足够重视。护水平紧密相关，应引起管理者的足够重视。制定行之有效的烟气脱硫装置制定行之有效的烟气脱硫装置生产及技术管理制度生产及技术管理制度。运行中运行中加强监视并及时调整加强监视并及时调整。及时根据脱硫工况变化

25、。及时根据脱硫工况变化调整运行参数和运行方式。调整运行参数和运行方式。重视日常培训工作，定期开展运行日报和参数分析重视日常培训工作，定期开展运行日报和参数分析。建立设备健康及维修档案建立设备健康及维修档案。加强脱硫缺陷管理，每月。加强脱硫缺陷管理，每月对统计的设备缺陷进行分析，找规律、定措施，并统对统计的设备缺陷进行分析，找规律、定措施，并统计消缺率、缺陷复现率和缺陷复现时间间隔。计消缺率、缺陷复现率和缺陷复现时间间隔。加强脱硫专业人员之间的加强脱硫专业人员之间的交流交流，共享经验。，共享经验。u 建议日常管理与运行采取以下措施建议日常管理与运行采取以下措施 针对各厂实际情况，可对脱硫设备从可靠性、安全、环针对各厂实际情况，可对脱硫设备从可靠性、安全、环保、费用及效率等方面进行综合评估后，保、费用及效率等方面进行综合评估后，采用不同的检采用不同的检修策略修策略。 如对增压风机、浆液循环泵等设备主要采用如对增压风机、浆液循环泵等设备主要采用计划检修计划检修策略；对湿磨机和废水系统等设备主要采用策略；对湿磨机和废水系统等设备主要采用状态检修并状态检修并结合计划检修结合计划检修策略；对氧化风机、石灰石浆液泵、石膏策略；对氧化风机、石灰石浆液泵、石膏浆液泵、各类搅拌器等设备主要采用浆液