在燃煤電廠節能減排設計中，設計人員有必要將煙氣脫硫系統作為重點改造優化對象，該種系統包含的設備類型和數量有多種，其在運行期間，會消耗大量的電能、水能和石灰石等材料資源。對其設備進行改造，對其運行環節進行優化，于整個系統節能減排，綠色環保具有實際意義，控制系統能源消耗量，電廠整體的能耗量也會降低。電廠人員可以從節電、節水、節約應用材料等方面入手，提高煙氣脫硫系統的節能效果。

在煙氣脫硫系統運行中，優化設計人員需要從其運行功率和運行過程入手，改善設備的運行情況和組合結構形式，使設備功能得到優化，使其電耗量降低。另外在其它節約措施設計中，設計人員都要站在實際燃煤作業角度上，考慮能源和資源節約問題。相關的節約措施不能對系統運行生產效率產生負面影響。本文主要針對煙氣脫硫系統節能進行分析。

一、節約設備運行電耗

煙氣脫硫系統中的設備運行動力多為電能，系統用電設備用電量占據機組耗電量較大比例，為了提高后者節能效果，設計人員務必要從前者入手，解決其能耗問題。在節電設計中，設計人員需要了解每種用電設備的額定功率，需要將節電設計與運行工作效率和工作成本結合起來。具體優化措施主要包括以下幾種。

1、引增合一改造

這種方式可以使增壓風機等設備有效聯系在一起，使其集成優勢大于單獨作用優勢，這種引增合一改造后的機組在運行安全經濟性等方面占據一定優勢，也能達到節電目的[1]。

2、降低漿液循環泵運行電耗

漿液循環泵額定功率較大，將其作為節電設計對象，可保證最后的節電效果。首先，可以從吸收塔改造方面入手，通過調整塔型或運行參數，使煙氣流速及鈣硫比等參數得到有效改善，這些變化會對漿液循環泵運行產生積極影響，使其功率降低。在吸收塔進口處可以設置換熱器，主要對煙氣溫度進行調整，進而間接影響到煙氣體積流量。循環泵流量也可以得到調整，在不影響液氣比的情況下，流量較低的循環泵耗電量較少。其次，改變循環泵的揚程，使其在滿足功能要求的基礎上盡可能減少，減少的揚程消耗的電能量便可得到節約。設計人員可以通過調整系統設計阻力來達到目的。循環管的直徑會對系統介質流速產生影響，后者與前者呈反比關系，增加直徑，系統運行受到的水壓會大大減少，阻力的減少也會降低能耗。最后，可在吸收塔入口處設置低溫省煤器，利用凝結水對煙氣溫度起到冷卻作用，結構流程如圖1所示：

圖1 低溫省煤器方案系統結構

在設置低溫省煤器之后，能夠將煙氣溫度從128℃降低到85℃，單臺機組節水可達49t/h，按照年利用5500h，水價每噸1元計算，單臺機組全年的節水量可達27萬t，節約水費83.7萬元。

3、降低真空泵的運行電耗

在機組運行中，真空泵和脫水設備等的應用數量較多，如果改變設備組合方式，減少用電設備應用量，機組最終的電耗量也會減少。在兩臺機組與一套脫水系統聯系起來時，需要使用兩臺以上的真空皮帶脫水機來完成脫水任務。在優化設計中，可對兩臺機組設計工況進行優化，使單臺設備能滿足其運行要求，在這種情況下，脫水設備的應用量為一套[2]。另外設計人員也可以通過漿液切換管道或石膏漿液分配器改造優化來達到降耗目的。

4、降低煙氣系統阻力

煙氣系統阻力很大時，機組需要消耗較多的電能來克服該阻力，降低阻力，電能消耗量也會減少。主要對煙道進行優化設計，使其布置形式和截面積等滿足節電要求。這種設計主要通過改變煙氣流速來達到目的。圓煙道可以代替原煙道，煙道長度也需要縮短，彎頭布置數量需要減少，如此系統阻力才會降低。

5、電機變頻優化設計

變頻電機可以根據系統需求改變運行效率，從而達到節電目的，設計人員還要對該事項進行優化設計。但不能降低電機的運行效率，使其能有效滿足不同濃度二氧化硫的處理要求。

二、節水

在煙氣脫硫過程中，有的方法會消耗大量水資源，如石灰石——石膏濕法脫硫工藝。脫硫反應中的用水來源有很多，如放熱過程中的水分蒸發排出過程等，設計人員還要利用相關的裝置措施來減少用水，回收廢水和冷凝水等。

1、安裝煙氣換熱器

該種設施可以減少蒸發水，使水蒸汽能通過冷凝，變成水，得到回收。煙氣換熱器主要安裝在原煙道中，該煙道靠近引風機出口側，其可對煙氣余熱進行加熱，使其有機會冷凝成水[3]。不同功率的機組對煙氣溫度的降低程度不同，但都會使煙氣凝結為低溫水，低溫水在加熱過程中，會進入熱力系統中，針對這種情況，設計人員可改善電熱器，水資源消耗量與電熱器用氣量呈正比關系，降低后者，前者也會減少。

2、提高冷凝液回收效率

在煙氣脫硫系統應用中，凈煙道處經常會出現冷凝液，這是因為相關吸收塔出口溫度適宜制造煙氣水露，在煙道傳輸煙氣的過程中，凈煙氣的溫度也會下降，制造更多的冷凝水，還有很多未冷凝的水蒸汽被排放到其它環節裝置中。這在無形中浪費了水資源，且不會對脫硫系統補水量造成影響。為了減少系統用水，節約冷凝水，設計人員還要設計冷凝水回收裝置，使其能有效連接凈煙道，回收該處產生的冷凝液，如此系統中也不會發生石膏雨現象[4]。

3、優化石膏脫水系統

石膏脫水系統的運行需要應用兩臺真空皮帶脫水機，每臺機器的處理能力為設計工況的100%容量，對此應進行優化設計，可在石膏旋流器前設置漿液切換管道，在旋流器的下游位置則要設置石膏漿液分配器。在此情況下，只需要開啟1臺脫水機便能處理兩臺機組的石膏量，由此省去了石膏漿液緩沖箱的應用，簡化了系統，由此也就降低了能耗。石膏脫水系統運行優化前后的費用比較如表1所示：

表1 石膏脫水系統運行費用對比

4、重復回收利用冷卻水和沖洗水

脫硫系統在冷卻水處理中，會出現閉式水和開式水兩種情況，在閉式水設計中，應參考主廠房閉式水系統，使兩者在布局設計和其它方面保持統一，后者還會使前者得到循環利用。在開式水設計中，應單獨收集冷卻水，將采集裝置與工藝水箱連接在一起，使后者完成冷卻水的回收利用工作。為了有效回收冷卻水和沖洗水，一般會在脫硫系統中設置集水泵和集水坑，前者可以滿足冷卻水循環要求，后者可以使沖洗水得到有效回收，這兩種裝置都會使冷卻塔及系統的耗水量減少。

5、有效治理脫硫廢水

在煙氣脫硫系統運行中，脫硫過程也會產生很多廢水，這些廢水往往都被排放掉，雖然經過治理，其已滿足排放標準，但如果能實現零排放，該部分水資源也可以得到重復利用，進而達到節水目的[5]。所以設計人員還要在系統節水優化設計中，加入先進的廢水處理技術，如“預處理+正滲透MBC系統+結晶”等工藝。

三、節約石灰石

在石灰石——石膏濕法煙氣脫硫系統中，系統運行會消耗大量的石灰石材料，為了減少石灰石損耗量，相關人員應從石灰石質量控制方面入手，通過選擇優質石灰石，來提升鈣硫比和漿液PH值，如此二氧化硫的吸收率也會提升，脫硫效率會得到保證。在選擇石灰石時，應以其碳酸鈣含量為選擇標準。

結語

在煙氣脫硫系統節能優化設計中，設計人員除了可以改善設備設施等，還可以利用可再生、無污染的資源或能源代替原系統運行所需能源，也可以引進新技術和新設備，來減少能源的消耗量。總之煙氣脫硫系統節能設計需要保持靈活性和彈性，以便及時引入新的節能措施，提升系統節約效率。另外設計人員還要做好計算記錄等工作，使相關的能耗數據得到有效分析，如此節能方案才科學合理。