??????? 3.3.3 脫硫率>90%,Ca/S為1.2~1.5。石灰活性必須高且穩(wěn)定,達(dá)到T60標(biāo)準(zhǔn)(軟緞石灰,四分鐘內(nèi)水溫上升60℃)。
??????? 3.3.4 塔內(nèi)平均流速4m/s左右。10米左右直徑的流化床內(nèi)流場(chǎng)比較復(fù)雜。
??????? 3.3.5 用消石灰作為脫硫劑。石灰消化后,以消石灰干粉形式送入流化床吸收塔。噴入足夠的水分保證脫硫效果,水分越大脫硫率越高。
??????? 3.3.6 嚴(yán)格控制床溫。床溫偏低時(shí)設(shè)備有腐蝕,偏高時(shí)脫硫效率及脫硫劑利用率下降。
??????? 3.3.7 塔內(nèi)的水分要迅速蒸發(fā)掉,以保證灰渣干態(tài)排出。
??????? 3.3.8 在煤的含硫量增加或要求提高脫硫效率時(shí),不增加任何設(shè)備,僅增加脫硫劑和噴水量。
??????? 3.3.9 不另設(shè)煙氣旁路,當(dāng)FGD停運(yùn)時(shí),脫硫塔直接作為煙氣旁路使用。
??????? 3.3.10 在中小電站或工業(yè)鍋爐上應(yīng)用較多,300MW機(jī)組上國(guó)內(nèi)外僅應(yīng)用了1套并只有短期運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)。
??????? 3.3.11 RCFB脫硫渣的利用
??????? RCFB煙氣脫硫技術(shù)吸收劑為鈣基化合物,脫硫渣中的主要成分為CaSO3等。但不同電廠的脫硫渣的成份是不一樣的,若要有效利用,必須做個(gè)案研究。
??????? 不包括前的灰,CaSO3?1/2H2O含量占50±10%,根據(jù)德國(guó)WULFF公司提供的部分個(gè)案研究實(shí)例,是可以應(yīng)用的。國(guó)內(nèi)的南京下關(guān)電廠對(duì)LIFAC技術(shù)的脫硫渣已作了一些個(gè)案研究,恒運(yùn)電廠正準(zhǔn)備和凱迪公司合作,開(kāi)展脫硫灰利用的研究工作。
??????? 4 石灰石-石膏濕法與干法RCFB比較
??????? 4.1 工藝技術(shù)比較
??????? 4.1.1 在300MW以上機(jī)組FGD上的應(yīng)用
??????? 干法RCFB:國(guó)外從小機(jī)組放大到300MW機(jī)組僅有1臺(tái),國(guó)內(nèi)還沒(méi)有300MW機(jī)組的實(shí)運(yùn)裝置,僅在中小機(jī)組或工業(yè)鍋爐上有實(shí)運(yùn)裝置。
??????? 從國(guó)內(nèi)引進(jìn)FGD的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,各個(gè)電廠都有一定的實(shí)際情況,設(shè)計(jì)時(shí)也必須滿足各個(gè)電廠的特定情況。據(jù)報(bào)道,幾家引進(jìn)CFB的公司在中小機(jī)組的示范裝置上大多碰到了較嚴(yán)重的問(wèn)題,經(jīng)大量長(zhǎng)時(shí)間調(diào)試整改后,有的仍達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,有的甚至需更換重要部件,更為嚴(yán)重的機(jī)組無(wú)法按正常出力運(yùn)行。
??????? 國(guó)內(nèi)唯一的一套R(shí)CFB是廣州恒運(yùn)電廠FGD,從運(yùn)行情況來(lái)看,雖然將石灰標(biāo)準(zhǔn)從T60降至T50左右,消化裝置仍不能正常運(yùn)行,目前靠買(mǎi)消石灰維持;除塵器有堵塞等問(wèn)題,曾造成了電廠停運(yùn),但粉塵泄漏較嚴(yán)重;控制系統(tǒng)還不能穩(wěn)定監(jiān)測(cè)和調(diào)控脫硫裝置的運(yùn)行。
??????? 石灰石-石膏濕法:已很成熟,國(guó)外有各種條件下機(jī)組上的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),國(guó)內(nèi)雖然運(yùn)行實(shí)例不多,但國(guó)內(nèi)公司引進(jìn)的均為國(guó)外先進(jìn)可靠的技術(shù)。其市場(chǎng)占有率占電站脫硫裝機(jī)總?cè)萘康?5%以上,應(yīng)用單機(jī)容量已達(dá)1000MW。國(guó)家相關(guān)職能部門(mén)在組織國(guó)內(nèi)專家充分調(diào)研的基礎(chǔ)上,提出指導(dǎo)性意見(jiàn):在新、擴(kuò)、改300MW機(jī)組FGD上或要求有較高脫硫率時(shí),采用石灰石-石膏濕法技術(shù)。在火電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程中,也作了同樣的規(guī)定。
??????? 現(xiàn)在大部分設(shè)備均可以實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,初始投資大幅降低,備品備件的問(wèn)題也將得到徹底解決。
??????? 4.1.2 適用煤種
??????? 干法RCFB :據(jù)國(guó)內(nèi)各大研究單位的報(bào)告及國(guó)外的部分應(yīng)用實(shí)例,CFB適用于中、低硫煤。對(duì)高硫煤,較難達(dá)到環(huán)保要求,且投資與運(yùn)行費(fèi)用將大幅上升。RCFB是否適應(yīng)高硫煤的大機(jī)組,需進(jìn)一步論證。
??????? 石灰石-石膏濕法:不限。
??????? 4.1.3 Ca/S比
??????? 干法RCFB :脫硫率>90%時(shí)為1.3~1.5。氧化鈣純度要求≥90%,并要有非常高的活性(T60標(biāo)準(zhǔn)),達(dá)不到以上要求時(shí),將影響裝置的脫硫率及正常運(yùn)行。
??????? 石灰石-石膏濕法:1.01~1.05,一般為1.03,純度達(dá)不到要求時(shí),最終僅影響脫硫副產(chǎn)品石膏的質(zhì)量。
??????? 4.1.4 脫硫效率
??????? 干法RCFB :穩(wěn)定運(yùn)行一般在80%左右,若需要進(jìn)一步提高,則需降低煙氣趨近溫差,增加Ca/S和噴水量,但會(huì)對(duì)下游設(shè)備如除塵器、引風(fēng)機(jī)等帶來(lái)不利影響。
??????? 95%的脫硫率對(duì)干法技術(shù)來(lái)講,已達(dá)到高限(國(guó)外為90%),當(dāng)環(huán)保要求進(jìn)一步提高時(shí),改造較困難。
??????? 煙氣含硫量波動(dòng)時(shí),因?yàn)橛写笱h(huán)灰量,難以靈敏調(diào)整控制,脫硫效率難以保證。
??????? 石灰石-石膏濕法:一般可在95%以上穩(wěn)定運(yùn)行,對(duì)環(huán)保要求的適應(yīng)性強(qiáng)。
??????? 煙氣含硫量變化時(shí),易于調(diào)整控制,脫硫效率較穩(wěn)定。
??????? 4.1.5 耗電量
??????? 干法RCFB :機(jī)組容量的0.5~1.0%,脫硫效率在80%左右時(shí),為0.6%左右;當(dāng)脫硫效率>90%時(shí),耗電量上升很快,將達(dá)到1%左右。
??????? 石灰石-石膏濕法:機(jī)組容量的1.0~1.5%。
??????? 4.1.6 對(duì)ESP(電除塵器)的影響
??????? 干法RCFB :初始設(shè)計(jì)時(shí)ESP2負(fù)荷很高,進(jìn)口濃度800g/Nm3(遠(yuǎn)高于電廠正常電除塵器進(jìn)口的20~30g/Nm3),ESP2除塵效率將達(dá)到99.9875%。隨脫硫率的變化增加Ca/S, ESP2負(fù)荷急劇增加,其出口含塵濃度能否達(dá)標(biāo)值得考慮。環(huán)保要求還將進(jìn)一步提高,在即將實(shí)行的《火電廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(征求意見(jiàn)稿)中,火電廠最高允許煙塵排放濃度為50mg/Nm3。
??????? 當(dāng)煙氣含硫量變化時(shí),為保證脫硫率,或滿足環(huán)保要求的不斷提高而提高脫硫效率,采取以上降低煙氣趨近溫差,增加噴水量和Ca/S措施時(shí),將導(dǎo)致ESP低溫腐蝕,排灰易粘結(jié)(塔壁也易于結(jié)灰),嚴(yán)重時(shí),將影響裝置的正常運(yùn)行,在中小機(jī)組的運(yùn)行中是普遍存在的問(wèn)題。
??????? 石灰石-石膏濕法:沒(méi)有后ESP,無(wú)影響。經(jīng)脫硫塔洗滌后,煙塵總量減少50~80%左右,F(xiàn)GD出口煙塵濃度小于50mg/Nm3。
??????? 4.1.7 對(duì)機(jī)組的影響
??????? 干法RCFB :因故障停電等原因使CFB停運(yùn),會(huì)導(dǎo)致塔內(nèi)固態(tài)物沉積,重新啟動(dòng)需清理沉積固態(tài)物,由于無(wú)旁路,當(dāng)后ESP和回灰系統(tǒng)發(fā)生堵塞進(jìn)行檢修時(shí),機(jī)組將停運(yùn)。
??????? 石灰石-石膏濕法:因FGD是獨(dú)立系統(tǒng),有旁路,故無(wú)影響。
??????? 4.1.8 對(duì)機(jī)組負(fù)荷的適應(yīng)性
??????? 干法RCFB :負(fù)荷的變化會(huì)引起煙氣流速的變化,從而影響脫硫反應(yīng)及裝置的運(yùn)行。
??????? 石灰石-石膏濕法:較好。
??????? 4.1.9 水
??????? 干法RCFB :石灰消化一般需熱水,且水質(zhì)要求高;無(wú)排放。
??????? 石灰石-石膏濕法:耗水量相對(duì)稍多一點(diǎn),但水質(zhì)要求不高,可用水源水;僅有少量排放。
??????? 4.1.10 吸收劑制備
??????? 干法RCFB :需大批量外購(gòu)符合要求的T60標(biāo)準(zhǔn)的石灰粉,以目前投運(yùn)電廠的運(yùn)行情況來(lái)看,石灰消化存在諸多問(wèn)題,如果滿足要求的消石灰Ca(OH)2將增加業(yè)主成本。最大問(wèn)題是一般較難購(gòu)買(mǎi)到品質(zhì)穩(wěn)定的高活性(T60標(biāo)準(zhǔn))的石灰粉。RCFB脫硫效果的保證及裝置的運(yùn)行可靠性完全依賴于石灰的高純度及高活性。
??????? 石灰石-石膏濕法:可外購(gòu)石灰石粉或塊料,石灰石塊料價(jià)格便宜,直接購(gòu)粉則可大幅度降低投資及耗電量,但相應(yīng)增加了成本。
??????? 4.1.11 排煙溫度
??????? 干法RCFB :脫硫率80%左右時(shí)為70~90℃,脫硫率提高到95%后要降55~70℃。
??????? 石灰石-石膏濕法: GGH出口一般為大于80℃。
??????? 4.1.12 副產(chǎn)品輸送利用
??????? 干法RCFB :目前僅適宜用于填坑、鋪路,應(yīng)用價(jià)值低。用于其他場(chǎng)合的應(yīng)用方法還未研究,而且還將是很長(zhǎng)一段過(guò)程?;乙桩a(chǎn)生粘結(jié),既影響輸送,也影響裝置的運(yùn)行。當(dāng)脫硫渣排入灰場(chǎng)時(shí),將影響粉煤灰的綜合利用。在拋棄過(guò)程中需要考慮增設(shè)合適的儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施,同時(shí)也增加一定的運(yùn)輸和儲(chǔ)存成本。
??????? 石灰石-石膏濕法:脫硫石膏質(zhì)量?jī)?yōu)于天然石膏,可綜合利用,應(yīng)用價(jià)值較高。如采用拋棄法,可節(jié)省部分投資,輸送也不會(huì)有問(wèn)題。
??????? 4.1.13 占地面積
??????? 干法RCFB :在大容量機(jī)組考慮采用1爐1塔時(shí)占地較小。
??????? 石灰石-石膏濕法:較大。
??????? 4.2 經(jīng)濟(jì)比較
??????? 以下以某電廠2×300MW機(jī)組煙氣脫硫裝置為例,脫硫項(xiàng)目建設(shè)期按1年計(jì)算,運(yùn)營(yíng)期按20年計(jì)算,采用總費(fèi)用法對(duì)干、濕法方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較,總費(fèi)用低的方案較優(yōu)。
??????? 從“經(jīng)濟(jì)比較成果表”可以看出,濕法脫硫方案的總費(fèi)用略低于干法脫硫方案。因此,從經(jīng)濟(jì)比較的角度來(lái)看,濕法方案優(yōu)于干法方案。
??????? 5 結(jié)論和建議
??????? 5.1 結(jié)論
??????? 綜上所述,濕法與干法相比,技術(shù)更加成熟,運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)更加豐富,脫硫劑供應(yīng)有保證,脫硫副產(chǎn)品利用好,系統(tǒng)供應(yīng)商較多;經(jīng)營(yíng)費(fèi)用小,初始投資高,總成本費(fèi)用較低,全系統(tǒng)本廠占地面積較大。
??????? 每個(gè)電廠有各自的實(shí)際情況,在FGD裝置設(shè)計(jì)上也有不同。方案比選中不僅要考慮干法、濕法的技術(shù)因數(shù),還要考慮各種實(shí)際存在的問(wèn)題:如脫硫劑的供應(yīng)、廢渣的處理、對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)、政府的規(guī)劃等。
??????? 目前干法煙塵排放量要大于100mg/Nm3,濕法小于50mg/Nm3,均小于現(xiàn)行環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)200mg/Nm3的要求。如果環(huán)保政策要求進(jìn)一步提高脫硫效率,降低出口允許煙塵排放濃度,濕法也比較容易調(diào)整改造,而干法效率已到高限,難以實(shí)施進(jìn)一步改造。
??????? 5.2 建議
??????? 濕法脫硫工藝是目前世界上應(yīng)用最多、最為成熟的技術(shù),吸收劑價(jià)廉易得、副產(chǎn)物便于利用、煤種適應(yīng)范圍寬,并有較大幅度降低工程造價(jià)的可能性。對(duì)大容量機(jī)組,從技術(shù)的成熟性、可靠性以及環(huán)保的高要求考慮,應(yīng)采用石灰石/石膏濕法。
??????? RCFB工藝脫硫效率較高,建設(shè)投資較省,占地面積較少,在能滿足高品位石灰供應(yīng)并妥善處理脫硫灰的條件下,具有較好的發(fā)展前景,主要適用于中小機(jī)組和老機(jī)組的脫硫改造。
???????