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摘要：目前我国90%以上燃煤电厂采用石灰石—石膏湿法烟气脱硫技术脱除烟气中的SO2，除脱过程中需要借助先进的工艺和可靠的设备，特别是烟气脱硫中需要电气负荷系统的高效运行，本文结合电厂脱硫工作实践，对烟气脱硫系统的电气负荷进行了分析和总结，对脱硫电负荷用电特征进行了阐述，提出了有效的优化措施。
关键词：脱硫系统；电负荷；优化设计
引言目前我国90%以上燃煤电厂采用石灰石—石膏湿法烟气脱硫技术脱除烟气中的SO2，除脱过程中需要借助先进的工艺和可靠的设备，特别是烟气脱硫中需要电气负荷系统的高效运行，本文对烟气脱硫系统的电气负荷进行了分析，提出了优化设计的措施。
1脱硫系统电气负荷概述
电厂烟气脱硫指的是电厂生产中产生的二氧化硫（SO2）的烟气，在排出锅炉烟囱前，借助先进的脱硫设备和科学合理的技术工艺，对SO2进行净化处理后，再排放到大气环境中。当前电厂脱硫工艺系统复杂多样，技术工艺繁多，但目前使用广泛的、性价比较高的工艺是石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术。下面对石灰石-石膏湿法脱硫系统电气负荷进行简要分析。
1.1烟气系统。烟气系统的电负荷包括增压风机、原/净烟气挡板门电动执行机构、低压密封风机、密封空气电加热器等几部分构成。增压风机的主要功能是对烟气进行提压，有效减少FGD系统的烟气阻力；低压密封风机的主要功能是为了防止烟气的泄露，每台锅炉一般设置2台，1台运行、1台作为备用；密封空气电加热器的主要功能是为了有效减小双层挡板门两层板间的温差变形和热变形应力，使密封的可靠性大大提高。
1.2吸收塔本体系统。烟气脱硫系统的核心部位是SO2吸收系统，用电负荷主要由吸收塔浆液循环泵、吸收塔搅拌器、氧化风机、石膏浆液排出泵等几种设备构成。
1.3排放系统。排放系统的用电负荷主要由事故浆液箱及搅拌器、事故浆液泵、吸收塔区排水坑及搅拌器、吸收塔区排水坑泵等几部分构成。
1.4石膏脱水及废水系统。石膏脱水系统及废水处理系统用电负荷主要由石膏排出泵、真空皮带脱水机、真空泵、滤布冲洗水泵、滤液水箱搅拌器及滤液水泵、废水旋流器等部分组成，废水旋流器又包括废水旋流器给料泵、废水旋流器给料箱搅拌器、废水泵、废水箱搅拌器等部分。
1.5石灰石贮存及浆液制备系统。石灰石贮存及浆液制备系统用电负荷主要由石灰石贮仓、石灰石浆液箱和石灰石供浆泵几部分组成，同时还包括仓底给料阀、螺旋输送机、石灰石浆液搅拌器等附属设施。大容量机组电厂一般还有湿式球磨机、皮带称重给料机和斗式提升机等设备的用电负荷。
1.6工艺水和其他电力负荷系统。工艺水系统用电负荷通常包括2台工艺水泵和2台除雾器冲洗水泵，都是一台运行，一台备用。另外，还包括检修系统、直流系统、UPS系统、DCS系统、照明暖通等系统的用电负荷。
2脱硫重要电负荷供电要求分析
《火力发电厂厂用电设计技术规程》中对火力发电厂常用的厂用负荷特性进行了明确，增压风机、浆液循环泵、吸收塔搅拌器、石灰石浆液箱搅拌器属于Ⅰ类负荷，挡板门是II类负荷，其它属于Ⅱ类或Ⅲ类负荷。实际项目设计中要根据工艺要求，对重要电负荷进行详细的分析。
2.1高压电机的润滑油泵。对于增压风机、湿式球磨机或超过200KW的浆液循环泵和氧化风机等设备用电负荷，设计时要保持其安全可靠性，特别是对与自带的润滑油系统，要确保润滑油系统供电的安全和可靠性。
2.2除雾器冲洗水泵。除雾器作为脱硫系统中的重要设备之一，除雾器的质量和工作效率直接关系到脱硫的工作效率，必须保持其用电负荷的可靠性，才能保证除雾器的工作效能，为脱硫系统的高效运行提供保障。
2.3吸收塔和石灰石浆液箱搅拌器。系统运行中，不免会因为种种原因导致脱硫装置的短时停运，当其他装置断电停运时，要防止塔内浆液的沉淀，这就需要保证吸收塔侧装的搅拌器必须保持正常供电。如果脱硫装置因为某种事故长时间停运，吸收塔内的浆液要全部转移到事故浆液箱，事故浆液箱安装的石灰石搅拌器必须要正常运行，防止浆液发生沉淀，这就需要保证吸收塔搅拌器、石灰石浆液箱搅拌器的供电要时刻保持正常，做好后备，提高用电负荷的可靠性。
2.4热控负荷。对于系统一些重要电动阀的电源，比如UPS旁路电源、火灾自动报警系统、闭路电视监控系统、仪表电源等，必须要保证其用电负荷的供电可靠性，因为这些电源直接决定着整个系统的正常运行，电气设计时要进行科学的规划，确保用电安全、可靠。
3电气系统的优化设计
随着电气及控制设备技术水平的不断提升和大气排放物的检测越来越严格，脱硫系统正在向计算机化、智能化、小型化方向发展，对烟气脱硫装置进行优化设计，推进电气自动控制成为大势所趋。
3.1电气控制系统优化设计。脱硫电气控制系统设计要根据脱硫工程工艺的特点，确保其设计的可靠性、安全性和可操作性，尽快实现仪控和电控、脱硫电气控制系统与主机电气控制系统的一体化。高压电气系统部分脱硫区域由不同的高压段供电，不再设计独立高压段，减少了母联柜、PT柜、隔离柜等附属设备，方便统一管理；控制部分通过硬接线连接DCS控制系统，通过DCS系统对高压电气设备监控管理，保证了系统的稳定和可靠性。
3.2电气高低压配电室布置。脱硫系统大功率电气设备通常设置在平面一层，电气高低压配电室也要设置在电控楼一层，减少电缆和电缆通道的敷设量，既方便施工，又节省成本。
3.3高压真空断路器回路改F-C回路。脱硫电气系统的高压母线通常根据台炉进行分段设计，每台炉单独设工作母线，实行双电源进线，互为备用。近年来，3-10kV电压等级、30-50kA的开断电流系列F-C产品不断研发和应用，技术性能更加先进，占用面积小，投资成本低，在火力发电厂中得到广泛应用。根据《火力发电厂厂用电设计技术规程》的有关规定，对F-C回路和高压熔断器加真空接触器回路设计导则都有着明确的说明，要结合实际工程特点，对设备规范进行详细的核算和调整，可以在脱硫高压段将标准较低的馈线回路改为F-C回路。
3.4其它优化情况。电气优化设计要根据每个项目的实际情况和供电的规范规程规定，低压PC/MCC接线设计要尽量减少框架断路器的使用。虽然当前的断路器制造工艺已经成熟，安全性能较高，在实践中得到了较好的应用。但减少其使用，可以降低投资，提高回路性能。比如可以采用塑壳断路器+软启动模式，减少框架断路器的用量，节省成本。另外，也可以优化电缆通道、电缆截面，当电机设备离电气配电室较远或需要变频控制，可以就近设置控制柜进行优化。
结语本文结合电厂脱硫工作实际，对脱硫系统的电气负荷进行了分析，对常用脱硫重要电负荷用电特征进行了阐述，进一步提出了优化措施。随着电气自动控制设备技术水平和可靠性的不断提高，实行脱硫电气自动控制一体化设计成为大势所趋，将极大地促进工业生产的健康发展。
参考文献：
[1]赵朝利，王林.浅议燃煤电厂中烟气脱硫技术的发展[J].山东工业技术，2016（02）：156.
[2]唐志军.电厂烟气脱硫脱硝技术的研究发展论述[J].资源节约与环保，2015（11）：22+25.
[3]陈阳.某电厂脱硫系统优化的可行性分析[J].硅谷，2012，5（16）：66-68.
[4]邹洋，夏凌风，王运东，费维扬.燃煤电厂烟气脱硫技术最新进展[J].化工进展，2011，30（S1）：702-708.