在總結(jié)常規(guī)燃煤電廠WFGD系統(tǒng)優(yōu)化運行經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，探討經(jīng)過超低排放改造的燃煤電廠WFGD系統(tǒng)的優(yōu)化運行要素和方法。總結(jié)而言，常規(guī)的有關(guān)WFGD系統(tǒng)的節(jié)能降耗、脫硫效率與SO2濃度排放、控制系統(tǒng)與運行管理和污染物協(xié)同脫除等方而的優(yōu)化方法，經(jīng)過適當(dāng)改進或調(diào)整后，依然適用于超低排放WFGD系統(tǒng)的優(yōu)化。此外，應(yīng)加強超低排放WFGD系統(tǒng)在節(jié)水和系統(tǒng)控制等方而新技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用。尤其是在當(dāng)前人們對大氣環(huán)境污染問題日益重視和排放標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格的形勢下，應(yīng)多關(guān)注WFGD系統(tǒng)多污染協(xié)同脫除能力的提升，加快此類技術(shù)的研究和推廣應(yīng)用。

引言

WFGD系統(tǒng)作為燃煤電廠控制SO2排放的主要設(shè)備，成為超低排放改造的重點對象。超低排放WFGD大多在傳統(tǒng)空塔噴淋技術(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)煤種及含硫量等參數(shù)進行改造，使用復(fù)合塔技術(shù)及pH分區(qū)技術(shù)等。復(fù)合塔技術(shù)包括旋匯禍合、沸騰泡沫、增設(shè)托盤技術(shù)等;pH分區(qū)技術(shù)包括單塔雙循環(huán)及雙塔雙循環(huán)技術(shù)等。經(jīng)過超低改造，WFGD系統(tǒng)在提高脫硫效率的同時，其污染物協(xié)同脫除能力大多有所提高，尤其是對細(xì)顆粒物的脫除能力。

WFGD系統(tǒng)作為燃煤電廠除主機外的重要設(shè)備，其高效運行關(guān)系到全廠的生產(chǎn)經(jīng)營狀況，與之相關(guān)的優(yōu)化運行也一直備受關(guān)注，這方面的研究報道也較多。超低排放下，面對嚴(yán)苛的排放標(biāo)準(zhǔn)和電價考核機制，如何繼續(xù)做好WFGD系統(tǒng)的優(yōu)化運行工作，確保其經(jīng)濟高效運行，將成為煤電行業(yè)關(guān)心和討論的重要問題。

對此，本文將在梳理和總結(jié)常規(guī)燃煤電廠WFGD系統(tǒng)優(yōu)化運行經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合一些新技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，探討WFGD系統(tǒng)在超低排放下的優(yōu)化運行，為超低排放燃煤電廠WFGD系統(tǒng)的經(jīng)濟高效運行提供參考。

1優(yōu)化運行要素

1.1 節(jié)能降耗

節(jié)能降耗關(guān)系到WFGD系統(tǒng)的經(jīng)濟運行和電廠的降本增效，包括能耗、物耗及水耗等的優(yōu)化，也是優(yōu)化運行的首要問題。傳統(tǒng)WFGD作為電廠的能耗大戶，廠用電率在1%～2%，而其中的漿液循環(huán)泵、增壓風(fēng)機及氧化風(fēng)機等作為WFGD的主要設(shè)備，其耗電量約占整個系統(tǒng)的80%。超低排放WFGD系統(tǒng)的用電設(shè)備有所整合和增加，能耗狀況也有所變化。WFGD的物耗主要為石灰石，水耗則主要是隨煙氣蒸發(fā)水量、石灰石漿液制備用水、吸收塔補水、除霧器沖洗水及排放廢水等。超低排放下，由于SO2排放濃度的降低，石灰石耗量將會上升，而耗水量的變化則因除霧器改造沖洗水量的增加和其他節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用存在一定的不確定性，但水耗依然較大。總之，能耗、物耗及水耗是WFGD系統(tǒng)的主要成本消耗，且超低排放下，這類消耗增加明顯，也將是優(yōu)化的首要目標(biāo)。

1.2 脫硫效率及SO2排放濃度

脫硫效率是衡量WFGD系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)，受反應(yīng)工藝控制、煙氣溫度和成分及煙塵含量等影響，也與漿液循環(huán)泵及氧化風(fēng)機等設(shè)備運行狀況密切相關(guān)，其優(yōu)化調(diào)整關(guān)系到WFGD的高效經(jīng)濟運行。SO2排放濃度是檢驗WFGD運行狀況最重要的參數(shù)，也是環(huán)境監(jiān)測關(guān)注的重點，受相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)的約束不能太高，又因為脫硫成本及WFGD脫除能力的限制不可能太低。超低排放下，脫硫效率更高，SO2排放濃度也更低，兩者的優(yōu)化也將更重要。

1.3 控制系統(tǒng)及運行管理

對于WFGD而言，當(dāng)鍋爐工況、煤質(zhì)、煙氣條件等發(fā)生變化時，控制系統(tǒng)能根據(jù)運行參數(shù)變化做出快速響應(yīng)和調(diào)整至關(guān)重要，良好的控制系統(tǒng)不僅關(guān)系到設(shè)備的安全高效利用，也關(guān)系到物耗能耗等的最優(yōu)配置，更關(guān)系到系統(tǒng)整體的經(jīng)濟效益。此外，WFGD的高效運行還需要優(yōu)秀的運行管理，這對于系統(tǒng)的節(jié)能降耗和設(shè)備使用壽命的延長均有幫助。超低排放下，排放標(biāo)準(zhǔn)的降低、調(diào)節(jié)空間的縮小、響應(yīng)要求的提高、電價考核的壓力和發(fā)電利潤空間的壓縮，對WFGD控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力和運行管理水平均提出了更高要求。

1.4 污染物協(xié)同脫除能力

隨著人們對大氣環(huán)境質(zhì)量的日益重視，燃煤電廠對常規(guī)污染物(NOx、SO2及煙塵等)之外污染物的脫除能力逐漸受到關(guān)注。但目前，燃煤電廠尾部煙氣凈化設(shè)施己較為冗長，短期內(nèi)難有空間和財力添加新的凈化設(shè)施，充分挖掘利用現(xiàn)有煙氣凈化設(shè)備的協(xié)同脫除能力將是首選。WFGD系統(tǒng)作為燃煤電廠重要煙氣凈化設(shè)備之一，有一定的污染物聯(lián)合脫除能力，超低排放下，其多種污染物協(xié)同脫除能力將受到更多關(guān)注。

2優(yōu)化運行方法

2.1 節(jié)能降耗優(yōu)化

2.1.1 能耗優(yōu)化

超低排放下，WFGD系統(tǒng)大都取消了GGH和增壓風(fēng)機，并施行“引增合一”，剩下主要用電設(shè)備為漿液循環(huán)泵、氧化風(fēng)機、濕式球磨機和石膏脫水系統(tǒng)等，相對傳統(tǒng)WFGD系統(tǒng)而言，這些用電設(shè)備只在容量和數(shù)量上發(fā)生變化，因此一些常規(guī)的能耗優(yōu)化方法依然適用。一般而言，當(dāng)機組負(fù)荷、煙氣量或入口SO2濃度發(fā)生變化時，漿液循環(huán)泵可通過調(diào)整運行臺數(shù)和組合方式進行節(jié)能;其次可進行葉輪改造，改變泵的流量，降低泵在不同組合方式下的漿液裕量，確保高效運行;此外，使用低壓高效噴嘴、選擇合適塔型降低噴淋層高度或降低循環(huán)漿液密度均可實現(xiàn)能耗優(yōu)化。對于氧化風(fēng)機，則可通過變頻改造或調(diào)整運行臺數(shù)等方式實現(xiàn)節(jié)能。另外，合理控制吸收塔液位，保證漿液循環(huán)泵入口壓頭和氧化風(fēng)機出口阻力之和處于最佳值，能夠起到同時優(yōu)化兩種設(shè)備能耗的作用。需要注意的是，超低排放下，雙塔WFGD系統(tǒng)通過減少循環(huán)泵或氧化風(fēng)機數(shù)量實現(xiàn)能耗優(yōu)化時，應(yīng)優(yōu)先減少一級塔的泵和風(fēng)機數(shù)量，保證較高的SO2脫除效果，確保排放不超標(biāo)。濕式球磨機的節(jié)能，首先要利用好磨球級配技術(shù)，控制好不同大小的鋼球比例，并保持最佳鋼球裝載量;其次，確保石灰石原料粒徑滿足設(shè)計要求(<20mm);另外，根據(jù)需要提前做好規(guī)劃，統(tǒng)籌好制粉量，減少球磨機運行時間圈等。對于石膏脫水系統(tǒng)，可提高旋流器底流含固量和多套石膏脫水裝置錯開運行，減少石膏漿液排出泵和真空皮帶機運行時間，實現(xiàn)運行能耗減少。更重要的是，超低排放下應(yīng)結(jié)合運行數(shù)據(jù)，根據(jù)不同負(fù)荷、煙氣及入口SO2濃度條件，完善主要用電設(shè)備運行卡片的制定，確保能耗最優(yōu)。

2.1.2 物耗優(yōu)化

2.1.3 水耗優(yōu)化

超低排放WFGD系統(tǒng)石灰石耗量有所上升，降低石灰石耗量應(yīng)首先從源頭上控制，盡量選用低硫煤，并嚴(yán)格監(jiān)控石灰石品質(zhì);其次，控制合理的漿液pH值，確保石灰石的充分利用;另外，SO2排放濃度在不超標(biāo)的前提下不宜過低，避免石灰石用量過高;還有，運行中注意調(diào)整減少球磨機甩料，也有利于石灰石耗量的降低。此外，超低排放下，應(yīng)強化廢水處理與排放管理，以免漿液中Cl-和Al3+等雜質(zhì)濃度偏高，影響脫硫反應(yīng)效率，增加石灰石消耗。