FGD烟气系统优化后的运行经济分析

摘 要：石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术在十多年前从国外引进，在国内绝大多数大电厂基本上配置该工艺进行烟气脱硫，经过十多年的技术发展，脱硫系统越来越优化，特别在烟气系统中，有了较大的改进。最近几年建设的湿法脱硫装置，绝大多数取消了脱硫增压风机和GGH；另外随着环保要求的提高，还规定取消了脱硫旁路烟道。使脱硫占地更少，布置紧凑，脱硫系统本身也向着更节能、更环保方向发展。本文将以实际运行数据，分析马鞍山发电厂“上大压小”扩建工程2×660MW机组脱硫系统的运行经济性。

关键词：石灰石-石膏 脱硫 增压风机 旁路烟道 电耗

1. 前言

近几年，石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置，在系统配置上作了很大的简化、优化，特别在烟气系统上。一方面，经过前期十年左右的多个脱硫项目实际运行和维护，总结出一些相当有价值的、符合实际的经验，对系统进行优化；另一方面，随着国内环保要求和节能要求的不断提高，也迫使脱硫系统进一步优化。系统的改进，主要有以下三个“取消”：

a） 取消烟气系统中烟气换热器，即GGH；

GGH的工作原理和目的是利用高温的原烟气加热低温的净烟气，使排入大气的净烟气温度大于80℃，一是增加烟气的自然扩散能力，有效的避免“石膏雨”现象的出现；二是将净烟气温度控制在烟气的酸露点以上，可以降低烟气的腐蚀性，保护下游设备和烟囱，延长它们的使用寿命。

经过几年的运行发现，GGH内部换热元件表面经常会出现结垢和堵塞现象，使得GGH的日常维护工作量很大，运行成本高，甚至会影响脱硫系统仍至锅炉的正常运行。再则，虽然净烟气温度被加热到80℃以上，但实际上，加热后的净烟气中还是有比较多的酸性雾滴和氯离子，对设备和烟囱的腐蚀性还是不小，所以就安全考虑，下游的设备和烟囱还是需做好相应的防腐反措施。

b） 取消脱硫旁路烟道；

随着环保要求的提高，防止电厂运行时偷偷打开脱硫旁路烟道，对烟气不经脱硫直接偷排入大气，环保局明确规定，新建机组不允许设置脱硫旁路烟道，已建有脱硫旁路烟道的老机组，要求限期对旁路挡板铅封或对旁路烟道封堵。

c） 取消脱硫增压风机，或者称为脱硫增压风机与锅炉引风机合并。

GGH的取消和旁路烟道的取消，给脱硫增压风机的取消创造了良好的条件。首先，GGH的取消，大大减小了脱硫烟气系统的阻力，简化后的脱硫系统阻力大约在1500Pa左右，使得将这个压升值归入引风机选型参数成为可能，引风机不会因为增加这个压升值而不好选型。其次，以前系统的引风机与脱硫增压风机本来就是在烟道前后串联布置的，当有旁路烟道且当不脱硫时，可以停运增压风机，但当旁路烟道取消后，引风机的运行和增压风机运行变为同步。如果仍然保留两个风机，不但风机的启、停控制逻辑繁琐，而且会增加系统的故障点和投资费用。

2. 项目概况

安徽马鞍山发电厂“上大压小”扩建工程2×660MW机组烟气脱硫工程于2010年开始建设，两套脱硫系统分别于2012年3月和6月与主机同步完成168小时试运行。经过一年多的连续稳定运行，各项性能指标都达到设计要求，也体现了系统的节能、环保。

3. 运行经济指标

对电厂来说，脱硫运行中，在支出方面，除了人力资源外，主要的运行费用体现在：石灰石、水、电的消耗；在收入方面，除了电价补贴外，还有就是脱硫副产物石膏的销售收入。所以石灰石的耗量、水耗量、电耗量及石膏的销售额决定了运行费用，尤其电耗的费用占了绝大部分。

4. 运行数据

5. 数据分析

根据表6的计算结果，我们清楚的发现，电费支出大概占了湿法脱硫运行费用的80%以上，这就需要我们在达到环保要求、安全可靠稳定运行的前提下，做到系统设计上更优化合理，运行方式更经济。在脱硫行业内，大家还常用“耗电率”来衡量电耗值的相对大小，所谓耗电率就是指，脱硫系统的运行耗电占锅炉机组相应的发电量比例系数，这个系数越小说明相对运行成本越低、越节能。从表4中我们看到了皖能马鞍山发电厂脱硫项目的耗电率在0.65%左右，根据经验和其它项目的实际运行情况，配置有GGH、增压风机和旁路烟道的湿法脱硫系统的耗电率约为1.1-1.3%之间，这说明，“三取消”后的脱硫运行费用相对降低了很多，体现了很大的经济性。同时，从表4的数据中，我们还可以发现，机组的发电负荷越大，脱硫的运行也越经济。

6. 结论

综上分析，可总结以下两点：

1） 实践证明，脱硫系统取消GGH、增压风机、旁路烟道不但减少了投资成本，而且在节省脱硫运行费用上也发挥了很大作用，值得推广；

2） 在实际的运行中，尽量使锅炉高负荷发电，这样可以降低相对的运行费用。