火电机组超低排放改造可以降低燃煤电厂的净化物排放总量，但局部改造后的脱硫零碎在运转中表露出设计裕量过大、改造过度、运转能耗过初等成绩。对此本文提出：应合理确定脱硫零碎设计边界条件，依据实践燃煤及煤源选择适宜的设计煤质硫分;优化脱硫零碎设计方案，选择节能设备，设计方案应统筹不同负荷工况下脱硫零碎的灵敏调理与节能运转;调整运转方式、优化运转参数，并运用脱硫增效剂等。
很多已投运的超低排放环保设备也表露出设计裕量过大、改造过度、运转能耗过初等成绩。本文针对燃煤电厂脱硫零碎超低排放改造项目，从工程设计边界条件、设计方案、运转方式等方面停止优化研讨，提出节能优化措施。
1脱硫零碎设计边界条件确定
脱硫零碎设计边界条件确实定，决议了其改造工艺方案的选择。《火力发电厂烟气脱硫设计技术规程》规则：烟气脱硫安装的设计工况宜采用锅炉BMCR、燃用设计煤种工况下的烟气条件;已建电厂加装烟气脱硫安装时，宜依据实测烟气参数确定烟气脱硫安装的设计工况和校核工况，并充沛思索煤源变化趋向。
我国少数火电机组燃煤煤质动摇较大，而目前我国超低排放改造要求环保目标极端严厉，不允许每小时净化物排放均值超标。因而，爲减低环保风险，目前火电机组脱硫安装增容提效改造普遍存在改造设计煤质裕渡过大、硫分虚高的景象。加之，以后国际燃煤火电机组全体负荷率偏低，往往形成少数机组脱硫安装实践运转工况严重偏离设计工况，运转能耗较高，运转经济性较差。因而，在对现役机组烟气脱硫安装停止超低排放改造时，应合理确定设计边界条件。设计煤种宜依据电厂近3年实践燃煤状况，选择可掩盖近3年燃煤质量95%以上的硫分参数，或综合思索煤源变化、燃煤掺烧趋向等选择适宜的设计硫分参数，不建议以短期燃煤煤种硫分峰值作爲设计硫分。
2脱硫零碎设计方案优化
在确定脱硫零碎超低排放改造方案时，应在确保改造方案环保排放达标的前提下，尽量降低投资和能耗目标。脱硫零碎能耗目标包括电耗、脱硫剂耗量、水耗、气耗等，其中电耗本钱约占其全体能耗本钱的70%，因而本文所称能耗泛指电耗。爲更直观地表现脱硫安装净化物减排的能耗代价，便于比拟不同负荷工况下脱硫零碎的能耗目标，本文提出了单位减排能耗的概念，即脱除单位质量SO2需求耗费的电量，计算公式如下：
式中：
k爲单位减排能耗，包括脱硫增压风机电耗，关于取消增压风机或引风机增压风机二合一设置的机组，应包括因脱硫零碎阻力惹起的引风机电耗添加值，kW˙h/kg;P爲脱硫设备总轴功率，kW;Q爲烟气流量(规范形态，干基，φ(O2)=6%，下同)，m3/h;CRSO2爲原烟气SO2质量浓度，mg/m3;CCSO2爲净烟气SO2质量浓度，mg/m3。
节能优化目的是以的单位质量净化物减排能耗到达超低排放环保目标，即尽能够在脱硫改造方案设计选择时降低脱硫零碎电耗，并在低负荷工况下完成脱硫零碎灵敏调理与节能运转。
2.1烟气零碎
目前，脱硫安装烟气零碎改造的主流方案是取消增压风机，将引风机和增压风机兼并设置，由引风机克制脱硫安装烟气零碎阻力。西安热工研讨院无限公司刘家钮等对某电厂1000MW机组引风机与脱硫增压风机兼并改造停止了方案比照研讨，后果标明在机组1000MW满负荷运转工况下，改造前引风机和增压风机总功率爲6581.2kW，引风机、脱硫增压风机兼并改造后引风机总功率爲5395.6kW，改造后烟气零碎风机总功率增加1185.6kW，厂用电率下降0.237%，节能效果明显。
取消增压风机后，还需对引风机出口至脱硫吸收塔入口间烟道停止优化设计，以增加烟道阻力。石清鑫等对某电厂300MW机组取消增压风机后引风机出口至GGH原烟气侧入口烟道设计停止优化研讨，一种方案是采用矩形管道联接撤除增压风机后的烟道，优化方案爲撤除增压风机及相关烟道，新建钢烟道使两侧引风机烟气汇流，然后从汇流烟道一侧开孔衔接至GGH原烟气侧入口烟道，后果标明采用优化方案烟道阻力可在满负荷工况下降低约260Pa。
关于保存增压风机设置的脱硫零碎，要避免引风机和增压风机中的一台在高效区运转，而另一台在低效区运转的状况。在机组和脱硫零碎平安运转的前提下，可经过调整增压风机入口压力，寻觅不同负荷工况下引风机和增压风机最节能的结合运转方式。普通状况下，增压风机和引风机电流之和爲最小值时风机综合能耗。假如引风机压头裕量较大或机组日常运转负荷率较低，可思索设置增压风机旁路烟道及增压风机前后挡板，在低负荷工况下停运增压风机，烟气经旁路烟道由引风机克制脱硫零碎阻力。但低负荷时引风机运转工况爲小流量高压头，容易惹起风机失速，所以能否设置增压风机旁路烟道及旁路烟道通流面积的选择应依据引风机运转功能曲线确定。
2.2吸收塔零碎
影响烟气脱硫零碎脱硫效率的要素包括吸收塔构造设计、运转参数控制、吸收剂质量等。在脱硫零碎设计边界条件确定后，影响吸收塔脱硫效率的次要设计要素包括烟气流速、喷淋浆液总流量、喷淋层及喷嘴布置、能否设置塔内强化传质构件等。
以某600MW机组停止脱硫安装超低排放改造爲例，其设计吸收塔入口SO2质量浓度爲3000mg/m3，出口SO2质量浓度不超越35mg/m3，设计脱硫效率爲98.83%。改造方案1爲喷淋空塔方案，设置5层喷淋层，每层喷淋层对应设置1台流量爲10500m3/h的浆液循环泵，最上层喷淋层对应浆液循环泵A，浆液循环泵扬程爲19.8m，喷淋层中心线间距2m。方案2爲托盘塔方案，设置4层喷淋层和1层合金托盘，每层喷淋层对应设置1台流量爲10500m3/h的浆液循环泵，最上层喷淋层对应浆液循环泵A，浆液循环泵扬程19.8m，喷淋层中心线间距2m。吸收塔改造方案比照见表1。
表12种吸收塔改造方案比照
吸收塔零碎的次要电耗爲浆液循环泵电耗及吸收塔阻力惹起的引风机(或增压风机)电耗，包括浆液循环泵轴功率和吸收塔阻力招致的风机轴功率。喷淋空塔方案和托盘塔方案的吸收塔电耗比照见表2。
表2不同改造方案的吸收塔电耗比照
虽然于喷淋空塔方案,托盘塔方案吸收塔阻力添加500Pa,惹起风机电耗添加510kW,但喷淋空塔方案多设置1层喷淋层,其对应的循环泵轴功率爲1097kW,两者叠加得出在设计工况下运转时托盘塔方案可节能587kW,增加厂用电率约0。1%。
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