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1、41 J I E N E N G Y U H U A N B A O 2010.No.3月刊 节能与环保 石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺是一种较为成 熟的脱硫工艺，是烟气脱硫的主流工艺，广泛应用于 火力发电厂烟气脱硫工程中。目前国内已有较大规 模湿法脱硫装置建成并投运，国家对脱硫装置投运 率的要求也越来越高，脱硫装置要与主机同步投运。 而湿法脱硫装置由于系统复杂、设备较多，电耗基本 占了厂用电率的1%2%，是电厂的耗能大户。烟气 系统的电耗通常又占了湿法脱硫总电耗的3050%。 影响湿法脱硫 烟气系统电耗的因素 杨爱勇，韦 飞，祝业青，惠润堂，颜 俭 （国电环境保护研究院，江苏 南京 2 1 0
2、 0 3 1 ） 摘要：分析湿法脱硫中影响烟气系统 电耗的因素。 关键词：湿法脱硫；烟气系统；电耗 由公式 可以看出， 1 风机功率的影响因素 Nf= QjHj 3600103j 2 风机压升的影响因素 2 . 1 G G H 的设置与否 GGH作用是利用原烟气的热量加热湿 法脱硫后湿烟气，以达到提高烟气抬升高度 的目的。目前国内设置GGH的湿法脱硫装 置普遍存在GGH堵塞严重、系统阻力大、电 耗高等问题。 在满足环保要求的情况下，部分发电企 业采取了不设置GGH的方式。以1台300MW 机组为例，取消GGH后，可以减少GGH本 身电耗约200kW，烟气系统阻力可降低约 1000Pa左右，减少
3、增压风机电耗800kW左 右。整体可减少电耗约1000kW，可减少脱 硫装置整体电耗20%左右。 影响风机功率（Nf）的因素主要有风机风量（Qj） 、风 机压升（Hj） 、风机效率（） 、风机传动效率（j） 等。 风机风量主要取决于锅炉运行情况，对于脱硫 装置而言属于不可控因素。风机压升主要取决于系 统阻力及设备运行调节方式，属于可以控制因素。 风机效率主要取决于风机的选型、风机的设计及运 行负荷调整的情况等，也属于可以控制的因素。风 机传动效率，目前风机湿法脱硫装置风机大都采用 联轴器传动，该因素对风机功率影响较小，可不予 以考虑。 田注汽锅炉每年可节约资金约11.3万元。原采用蒸 汽加热器
4、方案，每台锅炉加热空气蒸汽消耗量约为 650kg/h，按每吨蒸汽55元计算，同时考虑到一年 只有冬季用汽，故按半年计算，每年可节约资金约 15.4万元。如此全年共节约26.7万元。热管空气 预热器设备投资、管线及安装费用共计27.8万元， 故资金回收期为1.04年。 4 结论 采用热管空气预热器锅炉热效率提高2%，单台 注汽锅炉节约蒸汽35m3/h。应用热管空气预热工 艺节约26.7万元/年，资金回收期为1.04年。通 过热管空气预热工艺应用，实现了利用烟气余热预 热进炉空气的目的，降低锅炉的排烟温度，提高了 锅炉的热效率，同时节约了油田非生产耗汽量。 技术创新 42 J I E N E N
5、G Y U H U A N B A O 2010.No.3月刊 节能与环保 在环境影响评价许可的情况下，设计时取 消GGH可有效降低烟气系统的电耗。 2 . 2 G G H 运行中的堵塞 GGH一般设计压降在1000Pa左右，但实 际运行的湿法脱硫装置中常常会偏高20%以上， 甚至更多。1台300MW机组脱硫装置，以GGH 压降增高200Pa为例，增压风机相应电耗会增 加约7%10%。运行中通过提高GGH吹扫介质 参数，加强平常运行吹扫，避免GGH堵塞可有 效减少烟气系统的电耗。 2 . 3 除雾器的堵塞 除雾器的设计压降一般在150Pa左右，除雾 器堵塞后压降会有所上升对烟气系统的电耗造成
6、一定的影响。以某工程为例，除雾器设计压降 120Pa，运行6个月后经检查发现除雾器存在堵 塞塌陷现象，压降升到200Pa左右，相应增加烟 气系统电耗7%10%。 2 . 4 喷淋层的设置及优化配置 单层喷淋层的阻力约在200Pa左右。少设 置及少运行一层喷淋层可减少系统阻力200Pa 左右，相应烟气系统电耗可减少约8%10%。但 是喷淋层的设置与运行组合应首先满足要求的 脱硫效率，具体数量的选择应结合机组燃煤硫 分、负荷等情况综合分析合理确定。 3 风机效率的影响因素 3 . 1 增压风机与引风机的合并设置与串联设置 一般而言，对于脱硫装置未与主体发电工 程同步建设的电厂，由于引风机的选型中未
7、考 虑脱硫系统的阻力，所以需要在脱硫系统中增 设增压风机以排放烟气。而对于脱硫装置与主 体发电工程同步建设的电厂，引风机的设置可 以有两种方案：一是将引风机和增压风机合二 为一；二是分别设置引风机和增压风机，让两 者串联运行。理论上两台风机串联运行的风机 的组合流量（压力曲线）是在统一体积流量时 将风机的压力相加而得出的。实际运行时，由 于后面级风机入口的烟气密度的增加，体积流 量会有些减少。同时不均匀的气流进入二级风 机（增压风机）进口，会使得增压风机的性能 损失增大，导致其效率有所下降。 根据有关研究调研，增压风机与引风机合 并设置后，烟气系统电耗可降低3%左右。在已 经建设增压风机与引风
8、机分别设置的电厂，也 可以进行不同负荷下的联合运行试验，找出不 同负荷下最佳的增压风机入口压力控制点，运 行时尽量控制在最佳点运行，降低烟气系统电 耗。新建机组将增压风机与引风机合并设置不 仅能降低初期投资还能适当降低烟气系统电 耗；在已经建设增压风机的脱硫装置中，合理 控制增压风机入口压力也能适当降低烟气系统 电耗。 3 . 2 增压风机的不同负荷调节方式 目前发电厂脱硫增压风机大都采用轴流风 机，负荷调节方式主要包括静叶调节、动叶调 节、恒压变频调节。静叶调节和动叶调节均是 通过调整轴流风机气流角度进行负荷调节的， 除此之外实际工程中还有通过调整风机转速对 负荷进行调节的措施，应用最多的是
9、恒压变频 器调节。 增压风机运行流量与转速的一次方成正比， 压力与转速的平方成正比，电耗与转速的三次 方成正比；通过调整转速可以改变增压风机的 工作状态，平移风机的运行曲线，避开失速区， 低负荷下具有良好的工作状态，可以取得较好 的节能效果。据有关实际改造情况报告，增设 变频器调风机节电率在30%40%左右。 4 结语 烟气系统电耗占了湿法脱硫总电耗的很大 比例，其亦受很多因素的影响，通过对这些影 响因素进行初步的分析，可以为脱硫装置在设 计和运行管理环节提供一定参考。 在设计决策环节：增压风机与引风机的合 并设置、采用动调风机或者变频调节、取消 GGH及合理设置喷淋层均可有效的降低烟气系 统的电耗。 在运行管理环节：对增压风机和引风机进 行联合调整合理控制增压风机入口压力、加强 GGH及除雾器维护减少堵塞、运行中根据负荷 及燃煤硫分的变化优化喷淋层运行组合也都可 有效的降低湿法脱硫烟气系统电耗。 技术创新