蔡子嘉

摘 要：該文以貴州興仁2×660 MW脫硫新建串塔機組項目作為研究基礎(chǔ)，結(jié)合目前串塔技術(shù)的設(shè)計思路，對脫硫串塔如何進行有效的控制運行，并通過系統(tǒng)的優(yōu)化配置如何達到節(jié)能降耗的目的，提出了對整個塔設(shè)置可調(diào)節(jié)手段，對不同情況可采用不同手段進行調(diào)節(jié)，是保證串塔系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化運行的保證手段。

關(guān)鍵詞：串聯(lián)吸收塔 聯(lián)通管 液位控制 水平衡

中圖分類號：TQ051 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）07（a）-0060-02

1 系統(tǒng)配置介紹

貴州興仁項目為脫硫新建機組，針對云貴地區(qū)高硫煤的情況，該項目采用串聯(lián)塔方案。設(shè)計SO2濃度入口為6 650 mg/Nm3，出口不超過35 mg/Nm3，脫硫效率99.5%。新建系統(tǒng)及塔區(qū)主要配置如圖1所示。

2 設(shè)計工況各部分耗量

具體數(shù)據(jù)如表1所示。

3 運行調(diào)節(jié)

（1）液面控制：根據(jù)表1設(shè)計工況下水耗量可以看出一級塔的水耗基本上是二級塔水耗的10倍。由于從一級塔出來后為飽和煙氣，煙溫在43 ℃左右，進入二級塔后煙氣蒸發(fā)水耗很少，因此二級塔液位比一級塔的液位更難控制，同時又因為二級塔除霧器沖洗水的加入，使得二號吸收塔液位容易較高。該項目設(shè)置兩種措施進行二級塔的控制。一級塔和二級塔設(shè)置聯(lián)通管，二級塔設(shè)計液位比一級塔液位高1 m。根據(jù)連通器原理，只要二級塔比一級液位高時，漿液將沿連通管道由二級塔流向一級塔，最終達到兩個塔的液面基本保持一致。其次設(shè)置倒?jié){泵，在二級塔排漿同時降低二級塔液位。當(dāng)二級塔密度達到排漿密度時，開啟倒?jié){泵往一級塔倒?jié){，此種強制運行可以加快二級塔液位降低，對二級塔液位控制形成強有力保證。

（2）排漿控制：由于二級塔的石膏排出量遠遠小于一級塔，所以整個系統(tǒng)的石膏由一級塔進行脫水。二級塔的漿液靠連通管道或倒?jié){泵往一級塔排，二級塔設(shè)計的石膏排出泵的出力能力為兩個塔的和。當(dāng)二級塔無需排漿時，通過連通管控制液位，當(dāng)二級塔需要排漿時，可以打開倒?jié){泵往一級塔排漿，再由一級塔脫水。

（3）密度控制：一級塔和二級塔均設(shè)置濾液回流的入口，但由于一級塔蒸發(fā)量大，石膏產(chǎn)量大，易出現(xiàn)密度偏高的情況，密度太高會造成管道及泵的磨損、腐蝕結(jié)垢、泵出力增大、電耗提高。因此，濾液回流管道主要進入一級塔來降低密度，同時濾液回流可以避免頻繁開除霧器沖洗或加入外來工藝水調(diào)節(jié)密度。而當(dāng)密度低時可以通過加大供漿量來提高密度。

（4）pH值控制：一級塔和二級塔均設(shè)置供漿管道，兩個吸收塔均設(shè)置pH計，可以分別獨立控制pH。從脫硫效率上考慮，一級塔將pH值控制低一些，有利于石灰石的溶解，提高石灰石的利用效率，并能促進亞硫酸鈣氧化。一般將一級塔控制在4.5～5.5。而二級塔pH控制在5.6～6，此pH值下促進SO2的吸收，有助于提高脫硫效率。

（5）氧化空氣量控制：一級塔和二級塔分別設(shè)置獨立的氧化空氣系統(tǒng)，由于一級塔作為氧化反應(yīng)比較重要的塔，因此必須保證一級塔正常液位運行，從而保證足夠的氧化空間。

4 節(jié)能運行措施

4.1 如何節(jié)省水耗

串塔水平衡一直是一個問題，把串塔當(dāng)作一個整體的塔考慮時，在低負(fù)荷下整體的蒸發(fā)量會小于加入水量。特別是近兩年入口增加低低溫省煤器，會造成蒸發(fā)量進一步減少，水平衡問題更加嚴(yán)重。因此通過系統(tǒng)設(shè)置減少外加工藝水的水量，而盡量消耗內(nèi)部水來達到運行要求，是緩解水平衡的思路。措施一：濾液制漿。通過濾液制漿可以減少外界工藝水的加入量，從而節(jié)省工藝水水耗。措施二：用濾液沖洗一級塔除霧器。脫硫系統(tǒng)的濾液由3部分組成：（1）石膏旋流器溢流。此部分含固量較高在3%～5%之間，不適合沖洗除霧器。（2）二級脫水系統(tǒng)沖洗水。此部分主要是由沖洗濾布濾餅后收集的水和氣液分離器底流，此部分水的含固量較低，在0.5%左右，可以作為除霧器的沖洗水。（3）廢水旋流器的底流。此部分含水量在10%左右，不適合沖洗除霧器。因此將含固量低的水收集起來可作為除霧器的補充水。此種辦法可以進一步減少外加工藝水的水量。

4.2 如何節(jié)省電耗

（1）漿液循環(huán)泵運行節(jié)能：考慮低負(fù)荷下，串塔所有漿液循環(huán)泵開啟沒有必要，主要還是減少漿液循環(huán)泵的個數(shù)達到降低電耗的目的。氧化風(fēng)機節(jié)能：由于二級塔作為污染排放濃度控制的最后防線，故在低負(fù)荷下建議減少一級塔循環(huán)泵的數(shù)量。而一級塔作為氧化反應(yīng)的主要場所，若低負(fù)荷時可以考慮將二級塔氧化風(fēng)機切除，而保證一級塔的運行。（2）皮帶脫水機節(jié)能：皮帶脫水機為間斷運行設(shè)備，在皮帶脫水機前設(shè)置石膏緩沖箱，用石膏緩沖泵將石膏再排往一級旋流器，這樣可以保證皮帶機滿負(fù)荷運行，從而提高脫水機的利用效率，間接減少皮帶機的運行時間，從而降低了運行電耗和沖洗水耗量。（3）由于設(shè)置了聯(lián)通管，可以通過自流而非倒?jié){泵來控制液位，因此倒?jié){泵開啟頻率可減少。

5 存在問題

水平衡問題一直是串塔運行中突出的問題。隨著中國經(jīng)濟發(fā)展速度放緩，第二產(chǎn)業(yè)用電量下降，全社會用電量增長速度走低，發(fā)電企業(yè)產(chǎn)能過剩，發(fā)電小時數(shù)下降，電廠低負(fù)荷運行時間加長。因此導(dǎo)致脫硫入口煙溫下降和煙氣量減少，蒸發(fā)量會進一步降低，而對于吸收塔的除塵除霧器的控制，又要求除霧器需要保證沖洗水的沖洗頻率，從而保證除霧器的除霧效率。在“前后夾擊”的情況下，經(jīng)過計算核實，串塔在低負(fù)荷時，系統(tǒng)內(nèi)水必然需要外排才能解決問題。而目前，吸收塔內(nèi)水如何外排，需要整個系統(tǒng)甚至整個電廠的協(xié)調(diào)。而對于脫硫設(shè)計來說，如何盡可能地用內(nèi)部水進行沖洗，減少外加水量是解決問題的關(guān)鍵。

6 結(jié)語

串塔是對高硫煤脫硫項目的一個有效方案，但由于系統(tǒng)復(fù)雜，不僅要分別考慮兩個塔各自的系統(tǒng)運行，還要考慮兩個塔之間的調(diào)控關(guān)系。對整個塔設(shè)置可調(diào)節(jié)手段，對不同情況可采用不同手段進行調(diào)節(jié)，是保證串塔系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化運行的保證手段。

參考文獻

[1] 王聰，喬京改.分析影響脫硫效率的各種因素[J].化工管理，2013（24）：110.

[2] 吳紅娜.淺談在脫硫系統(tǒng)中溫度對脫硫效率的影響[J].化工管理，2013（6）：128.

[3]李文祥，肖飛.提高脫硫效率的改造措施[J].燃料與化工，2009（3）：53-54.