時佳

摘要：電技術節(jié)能在脫硫系統(tǒng)中的應用其裝置是火力發(fā)電廠燃煤鍋爐的尾氣處理，從當前看來，石灰石-石膏法脫硫技術已經(jīng)在我國大中型火力廠中得到了廣泛的應用。其脫硫系統(tǒng)主要是通過煙氣系統(tǒng)、吸收塔系統(tǒng)、石灰石粉磨系統(tǒng)、石灰石制漿系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、應急漿液系統(tǒng)、應急噴淋系統(tǒng)組成的。隨著我國對“節(jié)能減排”需求的不斷提高，在“節(jié)能減排”的需求中，還要較好的找出適合脫硫系統(tǒng)中本身的“電技術節(jié)能”效果。利用石灰石-石膏脫硫技術系統(tǒng)為例，并且通過電氣角度提出了一些可實施的節(jié)能措施。

關鍵詞：電技術;節(jié)能;脫硫;應用;研究

前言：我國從第一次工業(yè)革命以來就形成了以煤為主的能源結構，當現(xiàn)在為止都難以改變。是因為有了這樣的能源結構，才帶來了中國不可銷毀的空氣污染問題?；鹆Πl(fā)電廠是消耗煤炭的重要來源，因此就一定要嚴格的控制煙氣排放，從而實現(xiàn)電技術節(jié)能減排的升級改革。對于當前比較嚴峻的環(huán)境污染來看，環(huán)保部門制定了比較嚴格的污染物排放標準，主要是為了推動火力發(fā)電廠達標排放要求以及電技術節(jié)能降耗，構建有效的燃煤發(fā)電體系。

一、電技術節(jié)能脫硫系統(tǒng)設計條件的確定

電技術節(jié)能脫硫系統(tǒng)設計條件的確定，使工藝的選擇方案更加的確定，脫硫裝置的設計條件應為鍋爐BMCR和燃燒設計煤種的條件下;在已經(jīng)構建電廠安裝脫硫系統(tǒng)裝置時，應依照實際測試參數(shù)來確定脫硫裝置的設計以及核驗條件，從而充分的考慮到煤源的趨勢變化。

中國大部分火電機組煤質(zhì)頻率波動都是比較大的。目前，超低排放環(huán)保改造指標非常的嚴格，每小時平均污染物排放量不允許超標。所以，為了降低環(huán)保的風險，那么在設計中要充分考慮煤質(zhì)差異比較大、含硫量高等問題。此外，我國燃煤火電機組整體負荷率比較低，經(jīng)常會導致大部分機組脫硫裝置的現(xiàn)實運營工況嚴重的偏離設計工況，造成高能耗，運行經(jīng)濟性差。在役機組脫硫系統(tǒng)裝置進行超低排放改革的時候，需要確定好設計的條件邊界。并根據(jù)電廠近幾年的真實燃煤情況，來設計煤種95%以上煤質(zhì)的硫參數(shù)，或考慮到煤源的變化以及配煤的應用趨勢，從而選擇適合的設計硫參數(shù)。不建議以煤種短期的硫峰值來作為設計硫[1]。

二、電技術在脫硫系統(tǒng)中的節(jié)能措施

（一）變壓器在脫硫系統(tǒng)中的節(jié)能措施

除了氧化風機、循環(huán)泵、磨機球以外，中大型的發(fā)電廠脫硫系統(tǒng)中其他設備幾乎都是低壓電力負荷。從輔助配電段引進6kV、10kV電源之后，就可以通過脫硫變壓器來轉換為0.4kV低壓電源，并通過脫硫系統(tǒng)的應用，變壓器幾乎都是選用2×800kVA到2×2500 kVA之間電壓。變壓器消耗是通過空載消耗以及負荷消耗兩方面組合而成的?？蛰d消耗不會根據(jù)負荷的改變而改變，其幾乎都是占變壓器總消耗的百分之二十到百分之三十之間。其減少空載消耗的主要方法就是利用當前先進的材料，從而改進核心結構和電技術。隨著電技術的不斷發(fā)展和材料的使用能力不斷的提升，變壓器通過SCB9型號改變成SCB13型號，而且還會有一些消耗低、能效比高的非金合金變壓器。同時空載消耗要低于傳統(tǒng)的硅鋼芯變壓器的80%左右[2]。

為了更好的減少發(fā)電廠的投資成本，那么在脫硫變壓器中，基本上都是用SCB10的變壓器進行工作?？梢阅媚硰S家的SCB10-1600/10產(chǎn)品作為案例，空載消耗為2.46kW，額定負載消耗為11.75kW。那么通過改進之后的SCB13—1600/10變壓器空載消耗將變?yōu)?.97kW，額定負載消耗變成了17.75kW。通過以上的比較可以看出，SCB13變壓器的空載消耗與SCB10產(chǎn)品相比較的話要低20%左右。對于相同容量的非晶合金變壓器SBHl5--M-1600/10作為例子的話，空載消耗就只有0.63kW，額定負載消耗只有14.5kW。SCB10與空載消耗相比要低于74%左右，對于節(jié)能效果來說是非常明顯的。所以，在對脫硫中的變壓器選取中，能夠利用真實情況來選擇低損耗的非晶合金變壓器，從而減少脫硫系統(tǒng)的損耗。

通過一些數(shù)據(jù)表明，面對負載以及空載消耗之間相互平等的狀態(tài)下，那么變壓器的損耗率就會處于一個最低的狀態(tài)，而且變壓器的空載消耗與負載消耗幾乎都為1/4-1/3之間。所以，在變壓器中的負載率處在0.5-0.6之間的時候，變壓器的損耗率可以達到最低。

（二）配電系統(tǒng)在脫硫系統(tǒng)中的節(jié)能措施

在配電系統(tǒng)裝置正常工作的時候，有一定的熱損失。幾乎按200w/臺高壓開關柜、300w/臺低壓開關柜、3-4w/kvar電容柜計算，脫硫系統(tǒng)裝置的開關柜數(shù)量比較少，在選用合格元件上，節(jié)能空間比較小。但是因脫硫系統(tǒng)的數(shù)量比較多、空間比較大、相對分散，而且用的電纜數(shù)相對也是很多的。從計算公式中對導線消耗的總結可以得出，導體的消耗與電流平方成正比，與導體橫截面積成反比，那么減小導體本身的消耗是可行的。其主要的措施如下：

（1）在當前社會經(jīng)濟可行的狀態(tài)下，可以優(yōu)先選用銅導線，并選用適當?shù)慕孛婺妇€以及電纜，盡可能的減少導線本身的電阻，從而降低導線本身的能耗量。

（2）在安裝中，可按公式SC=（PC2+QC2）0.5加上IC=（SC*UR）/1.732能夠看出，因無功補償配置補償了一些配電系統(tǒng)的無功QC，降低了脫硫系統(tǒng)的功率SC，并且也降低了回路電流IC，并且也降低了導線本身的能耗。補償容量的多少可以按照公式相關的公式進行計算。在無功補償?shù)娜萘吭O置中，幾乎都是可以依照變壓器1/3的容量來開始配置，配電系統(tǒng)實時補償可配置動態(tài)補償裝置[3]。

（三）電動機在脫硫系統(tǒng)中的節(jié)能措施

脫硫系統(tǒng)所用到的電動機幾乎是三相異步的電動機。異步電動機的消耗分為空載消耗以及負載消耗。而且空載消耗是恒定的，與電機的負載系數(shù)互不相關，約占總體消耗的40%左右。負載消耗會根據(jù)電機負載系數(shù)的變化而變化，大約占額定負載下總損耗的65%左右，剩下的為機械消耗和雜散消耗。對于異步電動機來說，其另一個特點就是功率和效率隨負載因數(shù)的增大而提高。增加了電動機的負載系數(shù)，不僅可以提升電動機的工作效率，而且可以降低線路以及變壓器的功率消耗。所以，電動機在脫硫系統(tǒng)節(jié)能措施中，可以用一些效能較高的產(chǎn)品進行工作，不可以使用所淘汰低效的產(chǎn)品。嚴格的按照《中小型三相異步電動機能效限定值和能效等級》進行執(zhí)行，可以利用YE3、YX3等相關系列的高效、節(jié)能的電機，實際的選用可以按照《高效電動機推廣目錄》進行實施。同時，也可以按照負荷的實際情況來合理的選用電動機，從而讓電動機的負荷率達到70%以上，從而提升電動機的自然功率系數(shù)，降低脫硫系統(tǒng)的無功功率[4]。

（四）風機設備在脫硫系統(tǒng)中的節(jié)能措施

風機設備在脫硫系統(tǒng)的設備種類不算很多，其有增壓風機以及氧化風機，但是在應用中其功率是比較大的，是脫硫系統(tǒng)高低壓設備的主要用電設備。因鍋爐負荷上下波動，那么在增壓風機應用中，可以按照風機的入口壓力來調(diào)整風門打開的大小或者是葉片的角度，從而保證增壓風機正常出力。對于氧化風機在應用中，還應調(diào)整入口擋板的大小，通過調(diào)節(jié)的大小來決定進入吸收塔空氣的總量，對于利用擋板或葉片來調(diào)節(jié)空氣流量會大大的損失能量。其風機設備的特點有以下方面：流量與轉速成正比，磁頭與速度的二次方成正比，運行功率與速度的三次方成正比。所以，如果利用速度進行控制，當流量減少時，那么所需要的功率就會大大的降低。那么正確的方法就是取消風機調(diào)節(jié)閥或調(diào)節(jié)葉片，用變頻器來控制風機的速度，讓風機設備的入口壓力一直持續(xù)在零之間。對于氧化風機的流量來說，可以按照吸收塔的液位來調(diào)節(jié)，但通常在氧化風管的主管上安裝壓力變送器，因氧化風道與吸收塔中的漿液相連，風道上的壓力也能很好的反映出液位多少。利用變頻調(diào)節(jié)風機的轉速，保持吸收塔風管壓力與液位持平，這樣就能夠很好的滿足電技術節(jié)能的需求，更好的降低了電能的損耗[5]。

（五）水泵設備在脫硫系統(tǒng)中的節(jié)能措施

脫硫系統(tǒng)中有大量的泵類設備，很多泵類設備不能在固定的工況下長時間的運行，其負荷波動的幅度也是很大的，那么就會有一定的節(jié)能空間。

（1）假如是用調(diào)節(jié)閥控制的話，那么就一定要運用變頻器對調(diào)節(jié)閥進行取代，從而進行調(diào)節(jié)流量，從而降低電耗。但是在使用中需要注意的是，與石膏漿液排放泵相連的石膏旋流器需要一個相對穩(wěn)定的工作壓力。那么，就有必要在石膏漿液排放泵出口或石膏旋流器進口的主管上安裝壓力變送器進行實時的監(jiān)測，方便在調(diào)節(jié)流量的時候，能夠很好的滿足設備工作壓力的需求[6]。

（2）水泵運行時間比較長，范圍比較大。水泵在很小流量中可以很好的運行，幾乎都是在水泵出口處安裝回流管，從而避免水泵在小流量條件下不能正常的運行。但是對于這樣的方法會導致很多的無用功或者是浪費能源。為了盡可能的減少這種不必要的浪費，可以在多臺大泵的基礎上設置一臺變頻器控制的小泵，以滿足正常的工作需要。取消回水管，在水泵出口主干管上安裝壓力變送器，從而實時的監(jiān)測水管的壓力。當水量需求很小的時候，只有小泵可以低頻運行，小泵的工作頻率會按照需求水量的變化來進行實時的調(diào)整。隨著流量的增加，主管壓力將逐漸的降低。當主管壓力降到設定值的最低程度時，一臺或多臺大型泵將逐漸的啟動[7]。

（六）照明設備在脫硫系統(tǒng)中的節(jié)能措施

脫硫系統(tǒng)中的照明設備功率所占比例比較小，裝機功率僅為幾十千瓦左右。雖然照明的用電比較小，但如果使用的高耗能產(chǎn)品，長期使用下來其電能消耗也是比較可觀的。那么，照明設施也有很好的節(jié)能空間。其節(jié)能措施方法有以下幾點：

（1）當前，工廠里面的光源利用熒光燈是比較多的，在室外運用傳統(tǒng)的高壓鈉燈以及金屬鹵化物燈是比較常見的。有數(shù)據(jù)表明，普通的電感鎮(zhèn)流器熒光燈的功率需要在基本功率的基礎上來提高20%;應用節(jié)能電感鎮(zhèn)流器熒光燈的功率應提升到16%-19%之間;應用電子鎮(zhèn)流器功率應提高到10%;金鹵燈或高壓鈉燈功率應提高到15%-17%;節(jié)能鎮(zhèn)流器功率提高9%-10%。此外，還可以選擇高效的光源，例如用三原色熒光燈取替普通的熒光燈;用LED燈取替高壓鈉燈或金鹵燈。從當前的普通熒光燈的光效比例來看，只有70 lm/W左右，而高壓鈉燈或金鹵燈的光效比較低，LED的光效比在100 lm/W左右，而且有時會高達160 1m/W，對于LED等來說，其優(yōu)勢是非常明顯的。

（2）通過時間、照明控制之間的融合，從而達到節(jié)能效果。在運用時間控制方法的時候，定時器可安裝在照明控制箱上，照明和關閉時間可由PLC或DCS遠程控制。當利用照度控制模式的時候，可在工作人員頻繁活動的區(qū)域中來安裝照度計，讓每個區(qū)域中的照度信號可反饋至PLC或DCS控制系統(tǒng)中去，并且在利用反復的嘗試，來判斷出各個區(qū)域的照明燈是否都打開或者是關閉。通過這樣的方法進行調(diào)整照明等的使用時間，不僅可以滿足人們工作的需要，而且還能夠減少不必要的浪費[8]。

總結

對于電技術節(jié)能的脫硫系統(tǒng)應用來說，節(jié)能主要是基于合理配置的工藝系統(tǒng)和運行參數(shù)的優(yōu)化為重點，而對于電技術的優(yōu)化來說，也可以對節(jié)能工藝系統(tǒng)的運用起到較好的作用。本文從多個方面進一步的分析了電技術節(jié)能脫硫系統(tǒng)應用中不同設備的節(jié)能措施，并且通過真實的工程來舉其應用的實例，對發(fā)電廠的節(jié)能起到了很好的應用作用。

參考文獻

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