火电机组湿法脱硫系统水耗建模与分析.doc

火电机组湿法脱硫系统水耗建模与分析 陈 海 占１，袁 星２，徐 钢２ （１．唐山市供电公司 ， 河 北 唐 山 ０６３０００；２．华北电力大学能源动力与机械工程学院 ， 北 京 １０２２０６） ＭｏｄｅｌｉｎｇａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓｏｎｔｈｅＷａｔｅｒＣｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｏｆｔｈｅＷｅｔＦｌｕｅＧａｓ ＤｅｓｕｌｐｈｕｒｉｚａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｉｎＴｈｅｒｍａｌＰｏｗｅｒＰｌａｎｔｓ ＣＨＥＮ Ｈａｉｚｈａｎ１，ＹＵＡＮ Ｘｉｎｇ２，ＸＵ Ｇａｎｇ２ （１．ＴａｎｇｓｈａｎＣｉｔｙＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＣｏｍｐａｎｙ，Ｔａｎｇｓｈａｎ０６３０００，Ｃｈｉｎａ； ２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒｇｙ，Ｐｏｗｅｒａｎｄ ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２２０６，Ｃｈｉｎａ） 摘 要 ： 以我国火电机组石灰石 ／石膏湿法脱硫系统为研究 对象，基于脱硫系统的水平衡关系，对其水耗特性展开了较 深入的研究。 通过对脱硫系统各耗水点 （主要包括了烟气带 走的水蒸气、 烟气携带液态水、 石膏带走的水量以及排放的 废水这４个部分）不同的耗水特性的分析，建立了脱硫系统 水耗的数学 模 型。 并 以 典 型 ３００ＭＷ 火 电 机 组 石 灰 石 ／石 膏 脱硫系统为例，利用已建立的水耗数学模型，对该脱硫系统 的水耗情况进行了具体的计算，同时对影响脱硫系统水耗的 主要因素进行了进一步的分析，得出烟气带走的水蒸气是构 成脱硫系统水耗的最主要部分，而烟气进、 出脱硫吸收塔的 温度则是影响脱硫系统水耗的最主要因素，最后在此基础上 对于脱硫系统的节水优化提出了建议。 关 键 词 ： 火电机组；湿法脱硫；水平衡；水耗特性；节水优化 ｔｅｒｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ 引 言 ０ 我国的大气污染属 于 典 型 的 燃 煤 型 污 染 。 大 量 煤 炭的利用在满足人们 能 源 要 求的 同 时 也 向 环 境 排 放 了 大 量 的 ＳＯ ＮＯ ２、 ｘ、粉 尘 等 污 染 物 以 及 ２ 等 ＣＯ 温 室 气 体 。 其 中 ＳＯ ２ 是 对 环 境 造 成 严 重 污 染 最 为 有 害 的 物 质 之 一 ，是 导 致 酸 雨 的 主 要 因 素 。 作 为 我 国 燃 煤 大 户 的 火 电 机 组 ， 其 ＳＯ２ 排 放 量 占 工 业 总 ［１］， 是 我 国 排 放 量 的 ５５％ 排 放 的 主 要 来 源 ， ＳＯ２ 因 此 火 电 机 组 ＳＯ２ 的控 制排放越来越引起我国的重 视。至 ２００９ 年 底， 全国火 电厂脱硫装机容量 超 过 ４．０亿 ｋＷ，约 占 火 电 装 机 总 容 量 的 ７０％［２］。 目 前， 我国９５％以上的火电机组脱硫方式均为石灰石／石 膏 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅ ｗａｔｅｒｂａｌａｎｃｅｉｎｌｉｍｅｓｔｏｎｅ－ｇｙｐｓｕｍ ｗｅｔｆｌｕｅｇａｓｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ （ＦＧＤ）ｓｙｓｔｅｍ，ａｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｍｏｄｅｌｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｓｔｅａｍ ａｎｄ ｗａｔｅｒｆｒｏｍ ｆｌｕｅｇａｓｃａｒｒｉｅｒ， ｇｙｐｓｕｍａｎｄｄｒａｉｎａｇｅｉｓｓｅｔｕｐｆｏｒｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆＦＧＤ ｓｙｓｔｅｍｓｗａｔｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ．ＴａｋｉｎｇａｔｙｐｉｃａｌＦＧＤｓｙｓｔｅｍｉｎ ３００ＭＷｔｈｅｒｍａｌｐｏｗｅｒｕｎｉｔａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ，ｉｔｓｗａｔｅｒｃｏｎ－ ｓｕｍｐｔｉｏｎｉｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄ，ａｎｄａｆｕｒｔｈｅｒｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｍａｉｎｆａｃ－ ｔｏｒｓｗｈｉｃｈｉｎｆｌｕｅｎｃｅｔｈｅ ｗａｔｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｉｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄ， ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｗａｔｅｒｔａｋｅｎａｗａｙｂｙｔｈｅｏｕｔｌｅｔｆｌｕｅ ｇａｓｏｆＦＧＤａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｔｏｗｅｒｔａｋｅｓｕｐｔｈｅｍａｉｎｐａｒｔｏｆｔｈｅ ｗｈｏｌｅｗａｔｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｏｆｔｈｅＦＧＤｓｙｓｔｅｍ，ｗｈｉｌｅｔｈｅｉｎ－ ｌｅｔａｎｄｏｕｔｌｅｔｆｌｕｅｇａｓｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｏｆｔｈｅＦＧＤａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｔｏｗｅｒａｒｅｔｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｆａｃｔｏｒｓｏｎｔｈｅｗａｔｅｒｃｏｎｓｕｍｐ－ ｔｉｏｎｏｆｔｈｅＦＧＤｓｙｓｔｅｍ．Ａｓｅｒｉｅｓｏｆｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｐｒｏｐｏｓａｌｓ ｆｏｒｗａｔｅｒｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎａｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄｃｏｎｓｅｑｕｅｎｔｌｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｈｅｒｍａｌｐｏｗｅｒｕｎｉｔｓ；ｗｅｔｆｌｕｅｇａｓｄｅ