湿法脱硫系统设计节能分析.pdf

第３０卷第１期华电技术Ｖｏｌ．３０Ｎｏ．１
２００８年１月ＨｕａｄｉａｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＪａｎ．２００８
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·节能与环保·
湿法烟气脱硫系统设计节能分析

Ａｎａｌｙｓｉｓｏｎｔｈｅｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｎｇｏｆｗｅｔＦＧＤｓｙｓｔｅｍｄｅｓｉｇｎ

沈煜晖，沈明忠，陈学莹
ＳＨＥＮＹｕｈｕｉ，ＳＨＥＮＭｉｎｇｚｈｏｎｇ，ＣＨＥＮＸｕｅｙｉｎｇ

（中国华电工程（集团）有限公司，北京１０００４４）
（ＣｈｉｎａＨｕａｄｉａｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４４，Ｃｈｉｎａ）

摘要：从吸收塔烟气流速、改善吸收塔周边区域烟气和浆液的分布等方面探讨了吸收塔设计优化对湿法烟
气脱硫系统能耗的影响。分析了不同规格的石灰石粒径与湿法烟气脱硫系统能耗的关系，并以６００ＭＷ机组
为例对上述因素进行了技术经济比较。
关键词：火电厂；湿法烟气脱硫系统；节能；设计优化；技术经济比较
中图分类号：ＴＫ２２３．２７文献标识码：Ａ文章编号：１６７４－１９５１（２００８）０１－００６６－０３
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆａｂｓｏｒｂｅｒｄｅｓｉｇｎｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇｏｆｗｅｔＦＧＤｓｙｓｔｅｍｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ
ｔｈｅｖｅｌｏｃｉｔｙｏｆｆｌｕｅｇａｓｉｎｓｉｄｅａｂｓｏｒｂｅｒ，ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｇａｓａｎｄｓｌｕｒｒｙａｒｏｕｎｄａｂｓｏｒｂｅｒ．Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｄｉｆｆｅｒ
ｅｎｔｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅｏｆｗｅｔｌｉｍｅｓｔｏｎｅａｎｄｔｈｅｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｏｆｗｅｔＦＤＧｓｙｓｔｅｍｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔａｋｉｎｇ６００ＭＷｐｏｗｅｒｕｎｉｔ
ｆｏｒｉｎｓｔａｎｃｅ，ｔｈｅｇｉｖｅｎｆａｃｔｏｒｓｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄｉｎｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃａｓｐｅｃｔ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｈｅｒｍａｌｐｏｗｅｒｐｌａｎｔ；ｗｅｔＦＧＤｓｙｓｔｅｍ；ｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇ；ｄｅｓｉｇｎｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ；ｔｅｃｈｎｉｃａｌａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ

火力发电机组烟气脱硫是我国环保设施建设的重塔内烟气流速越高，气－液两相湍动越强，增加了吸

要内容之一，也是我国ＳＯ２减排的最主要措施，国内大收塔的局部阻力，使增压风机电耗相应增大。
型火力发电机组烟气脱硫多数采用石灰石－石膏湿法浆液循环泵的电耗与塔内烟气流速成反比关
脱硫系统。研究湿法烟气脱硫系统的节能措施，可以充系。塔内烟气流速增大，浆液循环量减小，浆液循环
分体现“节约资源和保护环境”的基本国策。泵电耗相应降低。主要原因是气液两相湍动增强可
降低烟气与液滴之间的膜厚度，提高传质系数；同
１吸收塔设计优化
时，喷淋液滴的下降速度减慢使持液量增大，增大了
吸收塔是湿法烟气脱硫系统最核心的设备，吸吸收区传质面积。
收塔设计的优劣直接影响系统的整体配置和设备选氧化风机的电耗与塔内烟气流速为正比关系。
型，直接决定了水耗、电耗、石灰石消耗等主要能耗塔内烟气流速越高、吸收塔直径越小，吸收塔浆池的
指标。我国地域辽阔，煤种复杂，在吸收塔设计中应液位越高，增加了氧化风机的扬程，使氧化风机电耗
该坚持“量身定制”的设计原则，针对工程选择塔相应增大。
型，以利于节能。在实际工程应用中，应综合分析机组总电耗与
１．１合理选定吸收塔内烟气的流速烟气流速的关系，以确定最经济的塔内烟气流速。
吸收塔内的烟气流速主要影响浆液循环泵、增在硫的质量分数不同的情况下，以６００ＭＷ机组为例
压风机、氧化风机等设备的电耗。这几种设备的电说明电耗与烟气流速的关系。
耗占脱硫系统电耗的７０％～８０％。图１、图２分别为６００ＭＷ机组，硫的质量分数为
增压风机的电耗与塔内烟气流速为正比关系。０．８％和２．９％时增压风机、循环泵、氧化风机电耗总

和与吸收塔内烟气流速关系曲线（图中纵轴Ｐｎ为电
收稿日期：２００７－１１－１８耗，ｖ为吸收塔内烟气流速）。
第１期沈煜晖，等：湿法烟气脱硫系统设计节能分析·６７·

的设计裕量，以得到较低的液气比，降低循环泵和增
压风机的电耗。虽然软件模拟模型与实际运行会有
较大的出入，但由于实施方便、投入较少，已经被广
泛采用。
１．２．２采用“硬措施”以节能降耗
中国华电工程（集团）有限公司设计的吸收塔采
用ＭＥＴ公司的专利技术“气液再分布装置”（ＡＬ

图１ｗ（Ｓ）＝０．８％时增压风机、循环泵、氧化风机电ＲＤ），其工作原理如图３所示。