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超低排放燃煤电厂WFGD系统优化运行探讨

北极星环保网来源:国电科学技术研究院 段玖祥2018/4/26 11:22:55我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:超低排放 WFGD 超低排放改造

北极星环保网讯:摘要在总结常规燃煤电厂WFGD系统优化运行经验的基础上,结合新技术的发展与应用,探讨经过超低排放改造的燃煤电厂WFGD系统的优化运行要素和方法。总结而言,常规的有关WFGD系统的节能降耗、脱硫效率与SO2浓度排放、控制系统与运行管理和污染物协同脱除等方而的优化方法,经过适当改进或调整后,依然适用于超低排放WFGD系统的优化。此外,应加强超低排放WFGD系统在节水和系统控制等方而新技术的研发与应用。尤其是在当前人们对大气环境污染问题日益重视和排放标准日趋严格的形势下,应多关注WFGD系统多污染协同脱除能力的提升,加快此类技术的研究和推广应用。

关键词:燃煤电厂;超低排放;WFGD;优化运行;节能降耗;协同脱除

0引言

WFGD系统作为燃煤电厂控制SO2排放的主要设备,成为超低排放改造的重点对象。超低排放WFGD大多在传统空塔喷淋技术的基础上,根据煤种及含硫量等参数进行改造,使用复合塔技术及pH分区技术等。

复合塔技术包括旋汇祸合、沸腾泡沫、增设托盘技术等;pH分区技术包括单塔双循环及双塔双循环技术等。经过超低改造,WFGD系统在提高脱硫效率的同时,其污染物协同脱除能力大多有所提高,尤其是对细颗粒物的脱除能力。

WFGD系统作为燃煤电厂除主机外的重要设备,其高效运行关系到全厂的生产经营状况,与之相关的优化运行也一直备受关注,这方面的研究报道也较多。超低排放下,面对严苛的排放标准和电价考核机制,如何继续做好WFGD系统的优化运行工作,确保其经济高效运行,将成为煤电行业关心和讨论的重要问题。

对此,本文将在梳理和总结常规燃煤电厂WFGD系统优化运行经验的基础上,结合一些新技术的发展应用,探讨WFGD系统在超低排放下的优化运行,为超低排放燃煤电厂WFGD系统的经济高效运行提供参考。

1优化运行要素

1.1节能降耗

节能降耗关系到WFGD系统的经济运行和电厂的降本增效,包括能耗、物耗及水耗等的优化,也是优化运行的首要问题。传统WFGD作为电厂的能耗大户,厂用电率在1%~2%,而其中的浆液循环泵、增压风机及氧化风机等作为WFGD的主要设备,其耗电量约占整个系统的80%。

超低排放WFGD系统的用电设备有所整合和增加,能耗状况也有所变化。WFGD的物耗主要为石灰石,水耗则主要是随烟气蒸发水量、石灰石浆液制备用水、吸收塔补水、除雾器冲洗水及排放废水等。

超低排放下,由于SO2排放浓度的降低,石灰石耗量将会上升,而耗水量的变化则因除雾器改造冲洗水量的增加和其他节水技术的应用存在一定的不确定性,但水耗依然较大。总之,能耗、物耗及水耗是WFGD系统的主要成本消耗,且超低排放下,这类消耗增加明显,也将是优化的首要目标。

1.2脱硫效率及SO2排放浓度

脱硫效率是衡量WFGD系统性能的重要指标,受反应工艺控制、烟气温度和成分及烟尘含量等影响,也与浆液循环泵及氧化风机等设备运行状况密切相关,其优化调整关系到WFGD的高效经济运行。

SO2排放浓度是检验WFGD运行状况最重要的参数,也是环境监测关注的重点,受相关排放标准的约束不能太高,又因为脱硫成本及WFGD脱除能力的限制不可能太低。超低排放下,脱硫效率更高,SO2排放浓度也更低,两者的优化也将更重要。

1.3控制系统及运行管理

对于WFGD而言,当锅炉工况、煤质、烟气条件等发生变化时,控制系统能根据运行参数变化做出快速响应和调整至关重要,良好的控制系统不仅关系到设备的安全高效利用,也关系到物耗能耗等的最优配置,更关系到系统整体的经济效益。

此外,WFGD的高效运行还需要优秀的运行管理,这对于系统的节能降耗和设备使用寿命的延长均有帮助。超低排放下,排放标准的降低、调节空间的缩小、响应要求的提高、电价考核的压力和发电利润空间的压缩,对WFGD控制系统的调节能力和运行管理水平均提出了更高要求。

1.4污染物协同脱除能力

随着人们对大气环境质量的日益重视,燃煤电厂对常规污染物(NOx、SO2及烟尘等)之外污染物的脱除能力逐渐受到关注。但目前,燃煤电厂尾部烟气净化设施己较为冗长,短期内难有空间和财力添加新的净化设施,充分挖掘利用现有烟气净化设备的协同脱除能力将是首选。WFGD系统作为燃煤电厂重要烟气净化设备之一,有一定的污染物联合脱除能力,超低排放下,其多种污染物协同脱除能力将受到更多关注。

2优化运行方法

2.1节能降耗优化

2.1.1能耗优化

超低排放下,WFGD系统大都取消了GGH和增压风机,并施行“引增合一”,剩下主要用电设备为浆液循环泵、氧化风机、湿式球磨机和石膏脱水系统等,相对传统WFGD系统而言,这些用电设备只在容量和数量上发生变化,因此一些常规的能耗优化方法依然适用。

延伸阅读:

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脱硝超低排放改造后空预器节能分析及改进措施

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