CFB锅炉脱硫与烟气脱硫技术经济分析 .docx

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1、精品名师归纳总结火电厂循环流化床锅炉 CFBB脱硫与烟气脱硫技术经济分析火电厂 流化床 循环流化床锅炉 CFBB脱硫与烟气脱硫技术经济分析韦定强摘要 为中意环境爱惜要求，改善大气质量，在现有火电厂利用其有限场的寻求一种初投资省、占的少、脱硫效率高、技术成熟牢靠、运行成本低的脱硫装置势在必行。以广西合山电厂100MW机组为例对脱硫技改工程进行技术经济分析，为找出正确脱硫方式供应参考。问题的提出如何爱惜和改善环境、防治污染和其他公害、保证人体健康， 促进社会主义现代化建设的连续进展，已经成为广大工程技术人员面临的重大课题。然而在我国现有的众多火电厂中具有脱硫设施的为数很少，绝大部分燃煤电厂烟气未经

2、处理就直接向大气排放，使我国受酸雨危害的情形日趋严肃。仅四川、云南、广西三省区每年因酸雨造成的经济缺失就高达 160 亿元 1。依据文献 2介绍， 1988 年全国 SO2排放量 1529 万 t ，到 1995 年为 1891 万 t ，按7 年平均每年递增 51.7 万 t 运算，明显 1999 年全国 SO2排放量将高达 2098 万 t ，如不再加以严格把握，我国环境爱惜将面临严肃挑战，大气污染不仅对国内生态环境及工农业生产造成严肃破坏，也 对周边国家构成环境污染。因此环境与进展已成为我国面临的两大主题。 2广西合山电厂现状及脱硫改造的重要性合山电厂共 8 台机组，其中 100MW机组

3、 3 台，总装机容量 505MW，为广西目前较 大容量的火电厂，始终燃用广西合山当的高硫烟煤，煤质见表1。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结表 1合山电厂 100MW机组锅炉设计燃用煤质特性项目单位结果收到基硫分Sar4.5 4.78收到基灰分Aar46.77 49.2低位发热量QarnetMJ kg14.15 12.51998 年，广西遭受 30 年罕见的大旱，水电发电量仅为正常出力的 20 30，造成电网电力供应特别紧急。在供电紧缺的情形下， 火电机组发挥了作用，仅合山电厂年发电量就高达34.2096 亿 kW。h，占全区发电量的 13.96 ，创建厂以来发电量的历史最高记录

4、，为广西国民经济作出了重大贡献。然而该厂当年发电煤耗量高达 2720218t ，按原煤平均含硫分为4.86 运算，合山电厂当年向大气排放高达 19.22 万 t 的 SO2。表 2 为该厂 1 台 410t/h锅炉的 SO2排放情形。表 2合山电厂一台 410t/h炉 SO2排放量 干烟气量 47878Nm3 h 湿烟气量 509746Nm3 h名称小时排放t/h年排放量t/a浓度答应排放mg/Nm3超标倍数mg/Nm3PPmSO26.6633300139104869120011.6从表 2 可明显看出，该厂仅一台 410t/h炉每年排出 SO2高达可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳

5、总结33300t ，SO2超标排放倍数达 11.6 倍，如不准时实行脱硫措施将面临关闭的危险。为明白决既要燃用合山高硫煤又不对大气质量造成 污染，亟待接受各种行之有效的脱硫措施，严格把握SO2排放已刻不容缓。3脱硫方式选择及技术经济比较目前，国际上使用最多的脱硫技术有烟气脱硫 FGD及流化床 循环流化床锅炉 CFBB技术脱硫两种方式。 3.1几种烟气脱硫 FGD技术经济可行性分析合山电厂 100MW410t/h 炉 机组能否接受烟气脱硫，第一要分析烟气脱硫的工艺及设备占的情形。烟气脱硫一般又分为三种：湿法烟气脱硫、干法和半干法烟气脱硫。国外应用最为普遍的是湿法烟气脱硫技术，约占电厂装机容量的

6、85，其次是干法和半干法脱硫技术。3.1.1排烟流化床 循环流化床脱硫技术排烟流化床 循环流化床脱硫全称为气体悬浮吸取技术 简称 GSA脱硫系统 。该脱硫方式具有初投资省、占的少、脱硫效率高、运行费用低、系统简洁及操作便利等优点。在国际上把握此项技术比较成熟的公司有丹麦FLS。公司。此外，德国鲁奇的 BISCHOFF公司排烟 流化床循环流化床脱硫技术 称为 CFB烟气脱硫 也是较成熟的烟气脱硫技术。GSA法脱硫与烟气 流化床 循环流化床 CFB脱硫的共同点是： 均接受锅炉尾部烟气循环脱硫、石灰作吸取剂，占的小、初投资省，副产品抛弃。不同点是：前者属半干法脱硫，后者属干法脱硫。前者使用脱硫剂为纯

7、度及活性较高的石灰浆CaOOH2，后者可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结脱硫剂为熟的干石灰粉 即已消化的石灰 或接受炉内喷钙。前者反应塔后使用分别器循环灰粒，喷嘴注射石灰浆，后者反应器后使 用电除尘器循环灰粒。脱硫效率、初投资、运行费用、占的面积等后者比前者略大。图1 为 GSA脱硫工艺系统流程简图。 3.1.2电子束法脱硫 EBA法电子束法脱硫是干法脱硫中一种新的脱硫工艺，其主要特点是：属干法处理过程，不产生废水、废渣。能同时脱硫、脱硝，并可达到 90 以上的硫脱率和 80 以上的脱硝率。副产品为硫铵和硝铵混合物，可用作化肥。图1GSA脱硫工艺系统流程图 3.1.3石灰石石膏法

8、 WLFO脱硫技术湿式石灰石石膏法脱硫技术的基本原理主要是将石灰石粉浆或石灰作脱硫剂，在吸取塔内对含有 SO2的烟气进行喷淋洗涤，使 SO2与浆液中碱性物质发生化学反应生成亚硫酸钙和硫配钙CaSO4，从而将SO2除掉。上述几种烟气脱硫技术国内已有几家电厂接受。一些电厂拟采用或已接受烟气脱硫的投资及运行费用情形列于表3。表 3国内一些电厂接受烟气脱硫投资及运行费用情形工程单位重庆电厂柳州电厂广东粤连电厂成都热电厂珞璜电 厂一期浙江锦江电厂备注湿式石膏法 在建 电子束法 可研 湿式石膏法 可研 简易石膏法 在可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结建 电子束法 已投运 湿式石膏法 已投运

9、双碱法 已投运 珞璜一期 1988年静态投资 4305 万美元按现汇率 3.5731 亿人民币，二期3.6 亿人民币， 据报道一期投资及运行费用误差较大。另外柳州电厂脱硫投资为制造商的初步报价机组容量 MW2 2002200220021252002360225处理烟气量 Nm3/h10417627527525530.082 1087.230.27燃煤硫分 2.2 3.91.091.092.52.044.021.09脱硫工程静态总投资万元 44680358514422218000943035731410年脱余 SO2量 t/a757101685016850250007800804002814每年

10、脱除 SO2单位投资 按 20 年计 元/t 。SO2295.051063.81312.2360604.48222.297.13按 15 年计 年利用小时 h6540500050007000650065006000年运行成本费用 包括折旧费在内 万元 6666730677792000958.1 未包括折旧及销售化肥收入 5177未包括折旧 170.5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结每脱 1kgSO2单位成本元 kg。SO2。a1.1354.3364.6160.81.2280.6440.606脱硫率 95909081809570脱硫岛占的 m2770070007700300022

11、5512000 1000从表 3 看出，柳州电厂的投资及运行费用以湿式石膏法为最大。从技术看，湿式石膏法脱硫技术最为成熟牢靠，而且在运行实践中得到考查 如珞璜电厂 。湿式双碱法烟气脱硫只能在中小型 锅炉机组上使用，而且脱硫效率相对较低。从表 3 仍可看出，接受烟气脱硫，占的多，初投资及运行费用都较大 表中珞璜电厂数据与实际投资及运行费用情形误差较大，仅作参考 。广东粤连电厂属于接受简易湿法脱硫，投资及运行费用较低。简易湿法脱硫主要是脱硫副产品实行废液抛弃及湿烟气排放， 可节省场的、初投资及运行费用，但增加灰场负担。虽然湿法烟气脱硫效率高，如湿式石灰石石膏法脱硫效率可达 98 以上，脱硫副产品可

12、综合利用， FGD系统灵敏性大、爱惜工作相对较少。然而接受烟气脱硫 不包括接受 锅炉尾部烟气 流化床 循环流化床法脱硫 ，设备占的面积大且工艺流程复杂。就合山电厂而言，如将一台 410t/h锅炉配一套正规的 FGD脱硫系统装置 简易石膏法脱硫除外 ，至少要占的约 8000m2，而该厂炉后面积不足800m226.5m28m。这是湿法脱硫的一大缺点。表 4 是以合山电厂一台 410t/h煤粉炉为例，当处理烟气量、年可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结运行小时 5000h 相同，接受不同脱硫方案的投资及运行费用比较。表 4CFBB技术脱硫与几种烟气脱硫技术经济比较项目单位 CFBBGS或

13、A CFB排烟循环法简易石灰石石膏法电子束或湿式氨法备 注设计煤含硫分 4.54.784.784.78 合山湿法脱硫接受湿烟气排放及石膏作废液排放，故文中暂称为简易湿法脱硫机组容量 MW100100100100处理烟气量 按 1 台 100MW机组运算 Nm2/h473000509746 535626535626 1606878509746 535626要求脱硫效率 90 不小于 9295 不小于 90每年脱除 SO2量 t/a27184.5306363063630636脱硫工程静态总投资 1 台 100MW机组 万元 17877.4147441858241436可编辑资料 - - - 欢迎下

14、载精品名师归纳总结脱硫工程静态总投资 3 台 100MW机组 万元 400003065923159 60000因脱硫每年增加运行成本 1 台 100MW万 元年 1590 17501262 4677 使用 GSA干法脱硫因购买石灰比自制成本仍高，石灰自制，故占的大。每脱 1kgSO2成本1 台 100MW元 /kg 。SO2。a0.5850.570.411.52因脱硫每年增加运行成本 3 台 100MW万 元年 4000 566437865677脱硫岛设备厂内占的 m2无无 2856.5 8000脱硫剂制备系统占的 m23267 厂外用的 60000 厂外用的 2797 厂外用的 脱硫前后发电成本元 kW。h0.1807 前0.215 后 0.1807前 0.1807 前0.2357 后 0.1807前可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结脱硫增加厂用电率 1.310.642 2.61.68从表 412下一页可编辑资料 - - - 欢迎下载