1 开展节能减排工作的重要性
随着全球及国内经济、能源和环保形势的发展，燃煤发电企业的发展进入了新的关键时期，面临着经济增长方式的转变、市场竞争、资源约束、环境保护等多方面的严峻挑战。
在此大环境下，为提高自身效益，燃煤发电企业更需要积极开展节能减排工作，在确保污染物排放满足《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）的同时，需要从设计方案的选择、技术改造、运行操作调整等方面做好节能工作。
2 以某厂660MW机组的设计值为依据进行对比分析
2.1 设计方案的选择
当设计参数烟气量为2236000m3/h（标态，干基，实际O2）、烟气温度为145℃，入口烟气二氧化硫含量在12000mg/Nm3不变的情况下，为满足二氧化硫排放浓度≤35mg/Nm3，不论采用单塔或者双塔串联脱硫效率均≥99.7%。如采用双塔串联设置，每个吸收塔的脱硫效率≥94.5%，整体脱硫效率为94.5%+（1-94.5%）×94.5%=99.7%，同样能达到99.7%的脱硫效率。
2.2 单塔与双塔串联的电耗分析比较
在石灰石-湿法脱硫系统设置单个吸收塔和设置两个吸收塔串联运行，对于整套脱硫系统而言，主要的区别在于吸收塔设置方式不一样，所以涉及的电耗上有区别的设备主要就是吸收塔浆液循环泵电耗和克服烟气通过吸收塔造成的压力损失所导致引风机电耗增加的不同。
根据某电厂2×660MW机组超低排放可行性方案中的相关数据，采用单塔时烟气阻力增加2180Pa，浆液循环泵流量为92300m3/h；采用双塔时烟气阻力增加800Pa，浆液循环泵流量为89600m3/h（暂估，实际应该更小），分别计算单塔与双塔串联运行时浆液循环泵电耗和引风机电耗，具体计算公式和过程如下：
2.2.1 浆液循环泵的轴功率和电耗计算
用式（5）计算单塔和双塔引风机电耗增加量。
单塔引风机增加的电耗N=2439.05÷1÷0.95=2567.42kW·h。
双塔串联引风机增加的电耗N=895.06÷1÷0.95=942.17kW·h。
通过上述计算，可以得知单塔运行时的总电耗为：9788kW·h+2567.41kW·h=12355.42kW·h；双塔串联运行时的总电耗为：8141kW·h+942.17kW·h=9083.17kWh。
两者对比，双塔串联比单塔每小时节约电量3272kW·h。由此可见，双塔串联运行虽然设置了两级吸收塔，总的电耗量反而大大降低。这是因为当脱硫效率＞97%以上时，在同一吸收塔内由于受传质介质系数的影响，增加浆液循环量，脱硫效率提高的比例很小。为了在单塔中提高脱硫效率，只能增加浆液循环量。但随着浆液循环量增加的比例越大，液气比越大，液气比越大电耗越高。同时，为了克服因液气比高带来的烟气阻力，引风机需要多做功，引起引风机电耗升高，这就造成了采用单塔运行时电耗高于双塔串联运行。
3 双塔串联运行在工程中的实际应用
近年来，随着煤炭市场的变化和严格的环保排放要求，需要建设脱硫效率非常高的脱硫系统。2010年以来，贵州省内的盘县某发电厂、兴义某发电厂和省外的广西合山某发电厂都相继将单塔改造为双塔串联运行的吸收塔，根据实际情况选择了不同流量和功率的浆液循环泵相配合。脱硫厂用电率较改造前有了明显的下降，降幅均在0.5%～0.8%。在实际运行中，经过一级吸收塔的预洗后，二级吸收塔入口SO2浓度只有一级吸收塔入口SO2浓度的10%～20%，相当于燃用低硫煤，其二级塔要达到94.5%的脱硫效率时，液气比远小于一级塔，可根据实际情况停运浆液循环泵备用，其相应的电耗更低；在运行操作中，如某级脱硫塔发生某一台浆液循环泵故障停运或需要检修时，可以利用其他级脱硫塔备用的浆液循环泵进行调节，不会影响机组负荷；如采用单塔，当浆液循环泵故障时，为了确保SO2排放指标合格，机组将被迫降负荷运行，所以在操作和检修的灵活性上双塔优于单塔。
以盘县某电厂为例，2016年全厂脱硫电率为1.2%，原单塔运行时的脱硫电率为1.8%，双塔串联运行比单塔节约厂用电率0.6%；未发生SO2超标和因脱硫浆液循环泵故障造成机组降出力的事件。
4 结语
综上所述，通过上述计算，双塔串联比单塔运行每小时节约电量3272kW·h，按年运行5800小时计算，每年可减少脱硫用电量1897.18万kW·h，按0.3363元/kW·h计算，折合电价为638.02万元，2台机组共节约电耗成本1276.04万元。在高硫煤地区，如果需要获得更高的脱硫效率，如石灰石-湿法脱硫工艺，选择双塔串联运行比选择单塔更为经济，同时，在实际运行中操作和检修的灵活性上双塔也优于单塔，可以有效防止因设备故障造成SO2超标排放和机组降出力运行。
参考文献
[1]GB13223-2011，火电厂大气污染物排放标准[S]．北京：中国环境科学出版社，2012.
[2]王彬．石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统优化[D]．济南：山东大学，2010.
（作者供职于贵州金元茶园发电有限责任公司）
